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磁性纳米颗粒或让器官冷冻长期保存成现实

“我们研发了一种给冷冻组织快速加温的独特技术,它不会损害组织细胞的活性。”明尼苏达大学生物医学工程和机械工程系教授约翰·碧绍夫接受科技日报记者采访时表示,这无疑克服了移植医学中的一个重大障碍,或使器官冷冻保存成为现实。

碧绍夫说,因无法在冰上保存超过4个小时,每年有超过60%的心脏和肺脏捐助器官被丢弃。

研究主要参与者之一、明尼苏达大学机械工程系和化学系博士后研究员高哲告诉记者,目前玻璃化(将生物性样本超级冷冻成玻璃样状态)是唯一可以长期保存组织的方法,可用来保存细胞等小的生物样品,如精子、卵子和脐带血等。

该方法虽可将器官超低温保存,但遗憾的是,在解冻过程中,器官组织会因冰晶的形成遭到损坏甚至碎裂,目前尚无可以有效长期保存器官的方法。

该团队将磁性纳米颗粒混入低温冷冻液,并通过施加外部电磁场给整个样本快速均匀加热。他们用冷冻的人皮细胞、部分猪心组织及大容量(多达50毫升)的猪动脉来测试这一技术,样品的活性和功能性均可以完全恢复。更重要的是,解冻之后,纳米颗粒可被彻底地从样本中洗脱。

尽管利用该技术可以给整个冷冻器官快速加温,但还需做进一步的优化处理,碧绍夫表示,该技术的应用前景非常乐观,目前,动物器官相关实验已在进行中,很有可能在7—10年内开始人类器官保存实验。此外,该技术还可用于向癌细胞发送令其致命的热脉冲来治疗癌症等。

这一研究成果日前发表在《科学·转化医学》杂志上。

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