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    發現可以打開門冷凍保存組織,整個器官

    工程師開發一個數學模型來模擬在冷凍保護劑存在下的冷凍過程,并確定一種使損傷**小化的方法液氮罐,用于供應低溫冷凍箱

    CORVALLIS,Ore。 -俄勒岡州立大學工程學院的研究人員發現了一種新的“玻璃化”方法,即無冰凍低溫保存,**終可以更廣泛地使用極冷以保存組織,甚**器官用于以后使用。

    研究結果在11月25日在PLOS ONE上公布,由**家科學基金會支持。

    OSU化學,生物和環境工程學院副教授,醫學生物處理**Adam Higgins說:“這可能是保護更復雜組織和結構的重要一步。

    冷凍保存已經在更簡單的應用中廣泛使用,例如保存精液,血液,胚胎,植物種子和一些其他生物應用。但是,它經常受到水凍結時發生的結晶的約束,這可能損壞或破壞組織和細胞,Higgins說。這類似于當一些食品存儲在冷凍箱中時發生的情況,并且當解凍時損失它們的大部分質地。

    為了解決這個問題,研究人員已經使用各種類型的冷凍保護劑,幫助減少冷凍過程中的細胞損傷,其中之一是乙二醇,同樣的化合物常用于汽車散熱器,以防止凍結。

    Higgins說,一個問題是,許多這些冷凍保護劑是有毒的,可以損害或殺死他們試圖保護的非常細胞免受極寒的力量。

    在新的OSU研究中,工程師開發了一個數學模型來模擬在冷凍保護劑存在下的冷凍過程,并確定了一種**小化損傷的方法。他們發現,如果細胞**初暴露于低濃度的冷凍保護劑并且允許細胞溶脹的時間,則可以在快速加入高濃度的冷凍保護劑之后將樣品玻璃化。**終結果是總體毒性小得多,Higgins說。

    研究表明,玻璃化后的健康細胞存活率從常規方法的約10%增加到新的優化程序的80%以上。

    “玻璃化**大的單個問題和限制因素是冷凍保護劑毒性,這有助于解決這個問題,”希金斯說。“該模型還應該幫助我們識別較少毒性的冷凍保護劑,并**終打開更復雜的組織和可能完整的器官玻璃化的大門。

    如果這是可能的,玻璃化的更多應用是可行的,特別是在組織再生的快速發展**域中取得進展,其中干細胞可用于生長新組織或甚**器官。

    組織可以少量制備,然后儲存,直到移植需要??梢猿R幈4嬗糜谝浦驳钠鞴?,直到發現其使用的****匹配。在概念上,一個人甚**可以從自己的干細胞生長一個備用的心臟或肝臟,并通??過玻璃化保存它,以防萬一有需要,希金斯說。

    重要的應用也可能在新藥開發中找到。

    現在使用傳統的細胞培養系統或動物模型進行藥物測試,其在許多情況下不能準確預測藥物在人體中的作用。為了解決這個問題,研究人員正在開發“ 器官在芯片 ”或微流控室,包含人類細胞培養條件下模擬本機組織或器官。

    這些新的“芯片上器官”系統可能能夠更準確地預測人類中的藥物反應,但是為了部署它們,細胞**保存在長期儲存中。新的研究可以幫助解決這一問題,使其可以將系統存儲在玻璃化狀態。

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