Успешный эксперимент по замораживанию и последующему размораживанию образцов сердечной ткани был проведен группой ученых в США. Использование магнитных наночастиц позволило избежать повреждения клеток при разморозке. В дальнейшем этот метод может быть применен для длительного сохранения целых органов.
Основной проблемой в криоконсервации органов оказывается разрушение живых тканей при размораживании. Согревание идет неравномерно, поэтому в клетках возникают маленькие кристаллы льда. Оболочки клеток разрываются или в них появляются трещины. В результате донорские органы могут быть использованы только в течение нескольких часов, пока клетки не умирают из-за отсутствия кровоснабжения. Каждый год в мире 60 % донорских сердец и легких становятся непригодными для трансплантации из-за истечения срока хранения. Ученые решили устранить эту проблему, применив магнитные наночастицы, которые, возбуждаясь в магнитном поле, обеспечивают быстрый и равномерный прилив тепла. Один из авторов работы Кельвин Брокбанк (Kelvin Brockbank) из Tissue Testing Technologies говорит, что теперь ученые видят путь к клиническому применению метода и сохранению тканий и органов для пересадки пациентам.
В эксперименте, описанном в журнале Science Translational Medicine, ученые охладили клапаны сердца и кровеносные сосудов свиней, используя криопротекторный раствор, смешанный с наночастицами оксида железа, покрытыми кремнием. Образцы охлаждали в жидком азоте до –160 °C. При оттаивании образец помещался внутри электромагнитной катушки, генерировавшей переменное магнитное поле. Под действием этого поля частицы колебались внутри образца и быстро и равномерно согревали ткани со скоростью от 100 до 200 °С в минуту, от 10 до 100 раз быстрее, чем существовавших ранее методах.
При испытании их механических и биологических свойств ткани не показали каких-либо признаков повреждений, в отличие от контрольных образцов, который согревались медленно. Исследователи также смогли успешно удалить из образцов наночастицы оксида железа. Сейчас исследователи планируют проверить новую методику криоконсервации на почках кролика и образцов кожи, мышц и кровеносных сосудов человека.
