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报码:【j2开奖】科学家发明“零损伤”复苏冷冻人体细胞技术,器官短缺问题将得到改善

时间:2017-03-20 06:45来源:118论坛 作者:开奖直播现场 点击:
近日,科学家发明了一种 新型纳米磁加热技术, 可以零损伤地复苏冷冻的人体细胞组织。 冷冻人体,是指利用 凝冰保藏 (Cryopreservation)把组织长时间保存在液氮(-160C)中,而在需

  近日,科学家发明了一种新型纳米磁加热技术开奖可以零损伤地复苏冷冻的人体细胞组织。

  

报码:【j2开奖】科学家发明“零损伤”复苏冷冻人体细胞技术,器官短缺问题将得到改善

  冷冻人体,是指利用凝冰保藏(Cryopreservation)把组织长时间保存在液氮(-160°C)中,而在需要的时候,再把组织加热复苏的一种技术

  把冷冻的组织加热复苏而不产生损伤一件非常困难的事情,这不但需要保证加热均匀,而且需要保持一定的加热速度。一旦这个过程中产生冰晶,所造成的机械力就会损伤细胞,大幅度降低组织活性

  而最近,科学家利用一种新型纳米材料磁加热组织,可以保证体积高达50毫升的生物组织以超过每分钟130°C的速度均匀加热,而不产生损伤。而此前,其他技术只能无损伤地加热复苏1毫升的生物组织,此技术突破了先前的技术极限,将体积提升整整了五十倍

  

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  冷冻保存人类器官一直都是大家梦寐以求的一种技术。暂且不提科幻电影中利用冬眠舱延长人类寿命,如果能够冰冻保存器官,器官短缺问题就能得到很好的解决。

  调查显示,仅仅在美国,每天因等待器官移植而死去的人就高达22人。而器官短缺问题,很多时候不是因供体不够,而是因为捐赠的器官不能被长时间的保存,在到达患者之前就“坏了”,不具备生物活性了。

  比如,心脏和肺只能在冰上存放最多四个小时;肝、小肠和胰腺只能存放8-12个小时。因此,超过60%的器官因来不及送达受体而不得不被处理掉。假设这些坏掉的器官能用一种合适的方式冻存起来,在到达受体以后复苏又不失活性,直播器官短缺问题就能大大改善。

  科学家估计,只要这些被浪费的器官中,有一半能保存起来,那么在未来的两到三年内,将不再存在器官短缺这个问题。

  玻璃化冷冻(Vitrification)是现在最先进的冷冻器官技术,已经有公司(Alcor)使用此技术冻存人类大脑。然而,面对相对先进的冻存技术,冷冻复苏技术的发展还相对迟缓。

  这意味着,如果没有合适的技术,人类器官银行将只是个“幌子”,器官只能被冻起来,却无法被合理地“提取”出来。

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  组织玻璃化冷冻,传导对流加热和纳米加热示意图。中间A-B是组织被放在防冻液中,在液氮中储存。左边C-D是传导对流加热,颜色从蓝到红表示温度从低到高,可以看到冻存管越靠外面温度越高,越靠近中间温度越低。右边E-F表示新型纳米磁加热,在均匀的磁场下,冻存管各个部分的温度接近相同,融化后细胞还有活性,组织还可以被再利用。

  传导对流加热是之前加热冻存的小体积生物组织的“标准方法”。然而,一旦生物组织的体积变大,传导加热就不够均匀,会产生冰晶损伤组织,或者组织会因受热不均直接碎裂。

  为了克服这一问题,科学家们祭出了纳米微波炉方法。

  他们把直径50nm左右,镀有二氧化硅的氧化铁纳米颗粒(iron oxide nanoparticle (IONP) )和组织混在一起。再通过均匀的磁场加热组织(工作原理类似于我们烧菜的微波炉),使得组织的各部分以接近相同的速度升温,而不产生冰晶。当组织完全融化后,再把纳米颗粒洗去,得到相对纯净而又不失活性的组织。

  他们试验了一系列猪和人的组织细胞,从小体积1ml到大体积50ml,使用传统对流加热复苏和新型纳米加热复苏进行比较。

  在1ml的体积下,纳米加热和传统加热后的细胞有类似的存活率和生物机械特性。而在50ml的体积下,传统加热的细胞存活率降低了约80%,纳米加热的细胞存活率几乎没变。简单的说,纳米微波炉技术在小体积时和“标准方法”一样有用;在大体积时,可以成为新的标准方法。

  

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(责任编辑:本港台直播)
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