Предложен метод разморозки донорских органов без повреждений
В Университете Миннесоты (США) предложили* новый способ быстрой разморозки донорских органов без их повреждения. Его особенность – равномерный прогрев замороженных органов со скоростью от ста до двухсот градусов Цельсия в минуту, что в десятки раз быстрее существующих способов разморозки.
Криогенная заморозка – наиболее перспективный способ сохранения донорских органов. Донорские органы замораживают в специальном растворе — криопротекторе. Обычно он изготавливается на основе глицерина или пропиленгликоля и предупреждает образование кристаллов льда, способных повредить клетки органа. Криогенную заморозку производят в жидком азоте при температуре -196°С. В настоящее время ее используют для замораживания спермы, клеточных культур или преимплантационных эмбрионов. Но крупные органы или живые организмы замораживают редко, так как пока нет надежного способа их безопасной разморозки: при медленной разморозке переохлажденные органы покрываются кристаллами льда, повреждающими клетки, а при быстрой – органы трескаются из-за перепада температур внутри и снаружи.
Читайте также: У человека нашли новый орган
Новый метод использует нанотехнологии, а именно предполагает добавление в раствор-криопротектор наночастиц оксида железа, покрытого пористым диоксидом кремния. Этот материал может быстро нагреваться под воздействием электромагнитного излучения. Если наночастицы равномерному размешать в крипротекторе, то они проникнут внутрь донорского органа и при разморозке будут быстро и равномерно прогревать последний. Иными словами, при быстрой разморозке, перепад температур внутри и снаружи органа резко сократиться.
Во время экспериментов исследователи использовали крупные сердечные клапаны и кровеносные сосуды животных, подвергнутые криоконсервации в растворе криопротектора с добавлением наночастиц оксида железа. Затем для разморозки использовали установку с индукционной катушкой. При размораживании катушка генерировала электромагнитное излучение с частотой 100-400 кГц. В ходе эксперимента криоконсервированные образцы были быстро разморожены. Исследование с помощью микроскопии показало, что образцы не получили клеточных повреждений. Контрольные разморозки, проводившиеся традиционными методами, оказались не столь удачны: некоторые образцы были повреждены. После разморозки органы промыли и с помощью УЗИ и МРТ убедились в отсутствии наночастиц оксида железа.
Читайте также: Самые удивительные органы человека
* Navid Manuchehrabadi, Zhe Gao, Jinjin Zhang, Hattie L. Ring, Qi Shao, Feng Liu, Michael McDermott, Alex Fok, Yoed Rabin, Kelvin G. M. Brockbank, Michael Garwood, Christy L. Haynes and John C. Bischof (2017) Improved tissue cryopreservation using inductive heating of magnetic nanoparticles // Science Translational Medicine, 01 Mar 2017: Vol. 9, Issue 379. DOI: 10.1126/scitranslmed.aah4586
