纳米医学

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纳米技术恢复冷冻器官,为器官移植带来新希望

来源:livescience 2017-03-08 10:08



一项新的研究发现,冻结的器官可以在纳米技术的帮助下安全地恢复生命。研究人员说,这种发展可以帮助几乎所有需要他们的捐赠器官。

如果有办法冻结和重新加热器官而不损伤它们中的细胞,那么可以移植到患者体内的捐赠器官的数量可以大大增加。

在新的工作中,科学家开发了一种方法,借助于纳米颗粒 - 仅纳米级或百万分之一米宽的颗粒,来安全地解冻冷冻的组织。(相比之下,人类的平均头发是大约100,000纳米宽。)

研究人员制造了含有氧化铁的二氧化硅涂覆的纳米颗粒。当他们对充满纳米颗粒的冷冻组织施加磁场时,纳米颗粒迅速均匀地产生热量。组织样品以高于每分钟超过260华氏度(130摄氏度)的速率加热,这比之前的方法快10至100倍。

科学家们测试了他们的方法对冷冻的人皮肤细胞,猪心脏瓣膜和猪动脉切片的影响。没有显示伤害迹象,并且它们保留了关键的物理特性,例如弹性。此外,研究人员能够在解冻后从样品中洗去纳米颗粒。

以前的研究成功地解冻了微小的生物样品,只有1到3毫升的体积。这种新技术适用于高达50毫升的样品。研究人员说,他们有可能将他们的技术扩大到更大的系统,如器官。

明尼苏达大学机械和生物医学工程师约翰·比斯霍夫(John Bischof)说,"我们现在处于兔器官的水平。我们有走向人体器官的方法,似乎没有任何东西阻碍我们"。

保存捐赠的器官的一种方法是冻结他们。可冻结细胞的冰晶通常在冷冻期间形成,但是在以前的工作中,研究人员已经发现了一种称为玻璃化的技术,其涉及用抗冻样化合物淹没生物样本 - 其可以帮助冷却器官以防止腐烂,同时还防止形成冰晶。

不幸的是,在再加热过程中也可能形成冰晶。此外,如果样品的解冻不均匀,可能发生破裂或破裂。虽然科学家已经开发出了方法来安全地使用冷冻的温度来"冷冻保存"组织和器官,但他们还没有开发出一种安全地再加热他们的方法。

在未来的研究中,科学家将尝试将解冻的组织移植到活的动物身上,看看他们怎么样。

然而,研究人员强调,这些研究结果不可能应用于有争议的人体冷冻法领域,试图冻结患者 - 或者他们的大脑。

科学家们在3月1日在"科学转化医学杂志"上发表了他们的研究结果。(生物谷Bioon.com)
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