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器官超冷技术获突破 :让捐献肝脏能在零度以下环境存活

科学家们开发出了一种新的超冷技术,这种技术可以通过将肝脏置于零度以下的温度下进而大大改善手术效果。

据外媒报道,得益于现代科学的魔力,外科医生现在能够摘除掉衰竭的肝脏然后换上合适的健康肝脏,然而这些健康肝脏真正能被用上的窗口就非常短。对此,科学家们开发出了一种新的超冷技术,这种技术可以通过将肝脏置于零度以下的温度下进而大大改善手术效果。

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储存捐赠的肝脏是一项微妙的平衡工作。温度越低,组织保存得越好,但并不说一直能够这样。因为如果冷冻或在低温条件下保存太久会对细胞造成无法弥补的损伤,从而使得捐献的肝脏无法使用,这意味着它必须被丢掉。

据了解,捐献肝脏的最佳储存温度点位于4至8°C的冰点以上,在人体外,器官可以在这个温度下保存长达9个小时然后才会发生损伤。

早在2014年,马萨诸塞州总医院的科学家们就提出了一种方法,即连续几天将老鼠的肝脏温度降到零度以下且不会对组织造成损伤。结果他们发现,将防冻剂成分和葡萄糖化合物添加到器官储存的保护液中可以让肝脏在不冷冻的情况下将肝脏放置在最低温度至-6°C的环境下并使其存活长达4天。

然而当将这种超冷技术转移到人类肝脏上时则不得不面临着一些重大挑战,这主要跟肝脏的大小有关。很显然,这种体积更大的肝脏在冷却时更容易受到冰晶形成的影响,而这会导致肝脏无法使用。对此,许多人认为这是一个无法逾越的障碍。

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不过来自马萨诸塞州总医院的Reiner de Vries和及其同事们却一直在修补这项技术,现在,他们已经取得了巨大突破。据了解,de Vries他们对这一方法进行了一些微调,首先他们完全去除掉器官储存袋中的空气,这样就消除了冰晶形成的机会,另外他们还加入了更多的添加剂--能起到保护和稳定细胞膜的海藻糖以及甘油。

这样做的结果是生成了一种更厚、更粘稠的器官储存液,而这可能会破坏血管内的细胞壁,而且更难在整个器官中得到均匀的分布。为了克服这些困难,研究小组转而使用了一种被称为机器灌注的技术,这种技术通常用于向体外供体器官输送氧气和营养物质。

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通过缓慢降低温度和加大添加剂混合物的浓度,科学家们能够安全地对肝脏组织进行超冷处理,使其保存在-4°C温度环境下。更酷的是,这使得组织的存活时间从原先的9小时增加到了27小时,这在器官移植领域无疑是一个改变游戏规则的壮举。

虽然这种可能性非常令人兴奋,但很显然距离目标还有一段路要走。另外,研究人员希望能开发出一种便携式设备,这样可以在摘除后立即送到捐赠医院对器官进行超冷处理。

de Vries表示:“这是一个突破,我们现在可以成功地给人类肝脏降温。另外,肝脏是人体中最大的固形器官,因此,它很可能也能成功地防止在储存如肾脏、卵巢等更小器官时结冰的发生。但这仍有待检验。”

相关研究报告已发表在《Nature Biotechnology》上。

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