11 月 26 日消息,低溫保存技術 —— 通過超低溫冷卻保存生物組織的過程 —— 聽起來頗具科幻色彩。但實際上,科學家已為此鑽研近百年。
早在 2023 年,明尼蘇達大學研究團隊就成功將冷凍保存的腎臟移植至另一隻大鼠體內,首次驗證了低溫器官用於未來人類移植的可行性。然而,如何避免器官在冷凍時開裂仍是核心技術瓶頸。
針對這個問題,得州農工大學機械工程系馬修・鮑威爾-帕姆博士團隊在《科學報告》發表論文,提出新型冷凍保存技術解決方案。
該研究聚焦「玻璃化」保存法 —— 通過特殊溶液將組織凍結於玻璃態,避免冰晶損傷。「我們證實玻璃化轉變溫度是裂紋形成的主導因素,」機械工程助理教授鮑威爾-帕姆表示,「更高的轉變溫度能顯著降低開裂風險。」
開發生物相容性冷凍溶液基於「更高轉變溫度減少裂紋」的發現,研究人員正著力開發具更高玻璃化轉變溫度的水溶液。
鮑威爾-帕姆強調:「防裂只是第一步,溶液還必須與組織生物相容,以確保復溫後功能不受影響。」該研究為理解玻璃化溶液的熱力學屬性提供了重要基礎,對冷凍保存領域意義重大。
論文合著者、機械工程系主任吉列爾莫・阿吉拉爾博士指出:「這項研究為水溶液熱力學提供了原創性見解,將提升從單細胞到完整器官的生物系統存活率。」