科学家在器官移植领域带来改变游戏规则的成就。长时间冷冻保存、加热回温活体组织始终存在一些障碍,导致能成功接受器官移植的患者寥寥无几,但最近,科学家首次成功移植冷冻百天后重新加热接合的大鼠肾脏,且术后 1 个月肾脏功能就恢复齐全。
器官移植是拯救垂危性命最后一线生机,然而器官捐出后保存期限很短,比如肾脏的体外“保质期”最长为 36 小时,肝脏约 8~12 小时,心脏、肺仅 4~6 小时,因此尽管等待器官的人数不断增加,仍有大量器官因失去功能丢弃。
将器官冷冻起来可以延长储存期限,但细胞之间形成的冰晶又会损坏组织:水分子从紧密堆积的无定形流体转变为刚性冰晶,像刀子一样撕裂细胞。
现在得益于一种新的保存用化学物质,科学家首次成功移植低温冷冻 100 天后回温的大鼠器官。
近年来,玻璃化冷冻技术(vitrification)能透过注入大量冷冻保护剂,将器官快速冷冻至极低温度且不会产生冰晶,也可说器官此时处于“假死状态”,但困难地方在于将器官从玻璃化状态安全无损解冻,如果升温太慢,当组织接近冰点一样会形成冰晶,如果加热不均匀,当组织各区域以不同速度升温就会以不同速率膨胀使器官破裂,就像冰块掉进一杯水。
明尼苏达大学团队为此开发新回温技术,透过将氧化铁纳米粒子添加至冷冻保护剂,磁场施加可从内到外快速均匀加热冷冻器官。
新实验时团队更证明技术成功用于活体动物器官移植。
研究人员将冷冻保存 100 天的大鼠肾脏重新加热,然后移植到大鼠体内,5 只受试大鼠不仅全数存活且 30 天内恢复完整肾功能,与新鲜移植器官完全没有差别,同样技术重复四遍都成功。
虽然实验对象是老鼠,人类器官移植要复制同样结果并不容易,不过团队下个目标是移植猪器官,积极推动这项突破性研究。
新论文发表在《自然通讯》期刊。
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