Онлайн
Когда речь заходит о сохранении тканей и органов для трансплантации, основной проблемой является предотвращение накопления в них кристаллов льда, которые могут нанести серьезный ущерб. Новая технология может помочь обойти эту сложность.
Ученые впервые применили многообещающую технику переохлаждения, чтобы сохранить и оживить искусственно созданную ткань сердца. Этот шаг пророчит будущее, в котором донорские органы смогут оставаться жизнеспособными в течение гораздо более длительных периодов времени.
Технология, лежащая в основе этого прорыва, называется изохорическим переохлаждением. Она была впервые применена Борисом Рубинским в Калифорнийском университете в Беркли около 16 лет назад.
Этот метод направлен на предотвращение образования вредных кристаллов льда при сохранении биологического материала. Он также начинает показывать многообещающие результаты в области консервирования продуктов питания, где он может привести к значительной экономии энергии.
Если при обычном изобарическом замораживании материал подвергается воздействию атмосферы при постоянном давлении, чтобы заморозить его до твердого состояния, то при изохорном замораживании материал погружается в жидкость.
Затем его герметично закрывают в жестком контейнере, не содержащем воздуха, где нет места для образования кристалликов льда. Команда Рубински ранее охлаждала образцы до −22 °C и оставляла 40 % материала незамерзшим.
В своих последних экспериментах исследователи использовали ранее разработанную систему, в которой сердечная ткань выращивается из взрослых стволовых клеток. Эта ткань бьется в ритме, аналогичном ритму человеческого сердца, а микрофлюидные каналы используются для моделирования воздействия на клетки питательных веществ и лекарств. Эту сконструированную ткань погружали в камеру изохорного переохлаждения и охлаждали до −3 °C, затем клетки сердца удаляли из камеры через 24, 48 и 72 часа и возвращали к теплой температуре 37 °C.
Самопроизвольное биение возобновилось для 65–80 процентов образцов, при этом не наблюдалось значительной разницы между образцами, охлажденными в течение разной продолжительности. Осмотр образцов показал, что ихорическое переохлаждение не изменило структурную целостность сердечной ткани, не изменило частоту сердечных сокращений или форму волны, хотя наблюдалась небольшая тенденция к увеличению продолжительности сердечных сокращений ткани, охлаждаемой в течение более длительных периодов.
Ткань также оставалась чувствительной к лекарству под названием изопротеренол, используемому для увеличения частоты сердечных сокращений.
«Насколько нам известно, это первый в истории отчет о переохлаждении и возрождении автономно работающей сконструированной сердечной мышцы человека», — Мэтт Пауэлл-Палм, ведущий автор исследования.
В настоящее время хранение трансплантируемых органов ограничивается часами, что значительно ограничивает доступ к ним нуждающимся пациентам. Новая технология потенциально позволит хранить органы в течение одного-трех дней.
Источник – National Geographic.
