新方法改善了冷冻组织的温度

由明尼苏达大学领导的一个研究小组发现了一个突破性的过程，可以成功地重新武装大型动物心脏瓣膜和保存在极低温度下的血管。这一发现是通过建立组织和器官库来增加器官和组织用于移植的可用性，从而挽救了数百万生命的重要一步。

明尼苏达大学机械工程学院说：“这是任何人第一次能够扩展到更大的生物系统，并证明成功地，快速，均匀地对保存的组织每分钟加热数百摄氏度，而不会损坏组织。”研究的资深作者，生物医学工程教授John Bischof。

比绍夫说，过去，研究人员只能在大约1毫升的组织和溶液中显示成功。这项研究可扩展到50毫升，这意味着它们很有可能扩展到更大的系统，例如器官。

目前，每年必须丢弃超过60%的捐赠用于移植的心肺，因为这些组织不能在冰上放置超过四个小时。根据最近的估计，如果仅成功移植了一半未使用的器官，则可以在两年内消除移植等待名单。

像玻璃化这样的长期保存方法已经存在数十年了，这种保存方法使用-160至-196摄氏度之间的极低温度将生物样品冷却至无冰的玻璃态。但是，最大的问题一直是重新加热。在重新加热过程中，组织经常遭受重大破坏，使其无法使用，尤其是在较大规模的情况下。

在这项新的研究中，研究人员通过开发一种革命性的新方法来解决这个复温问题，该新方法使用了二氧化硅涂层的氧化铁纳米颗粒，这些纳米颗粒分散在整个包括组织在内的防冻剂溶液中。当使用无创电磁波激活氧化铁纳米颗粒时，它们在组织周围起着微小的加热器的作用，以每分钟100到200摄氏度的速度快速均匀地加热组织，比以前的方法快10到100倍。

经过重新加热并测试其生存能力后，结果表明，与对照样品在冰上或使用对流加热的样品上缓慢加热相比，这些组织均未显示损害迹象。在升温之后，研究人员还能够成功地从样品中洗掉氧化铁纳米颗粒。

Bischof说，这一发现是他的团队在许多不同领域进行研究的结果，这些领域可以在超高温或超低温下保存或破坏细胞和组织。

Bischof说：“我们已经达到了在这些不同地区在非常高的温度和非常低的温度下可以做的事情的极限。”“通常，当您达到极限时，您最终会发现一些新鲜有趣的东西。这些结果非常令人兴奋，如果我们有朝一日能够将器官移植到器官中，可能会带来巨大的社会利益。”

尽管扩大该系统以适应整个器官将需要进一步优化，但作者对此持乐观态度。他们计划从啮齿动物器官(例如大鼠和兔子)开始，然后扩展到猪器官，然后再扩展到人体器官。该技术还可以应用到低温以外，包括向癌细胞传递致命的热脉冲。

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