心脏|科学家首次实现心脏过冷储存与复苏,原理来自“可乐沙冰”( 二 )
这种操作类似于将摇晃过的可乐放入冰箱中冷冻 , 一定时间后可乐会变成可乐沙冰 。 沙冰状态下的可乐其实并没有结冰 , 如果动摇就会发现 , 瓶内的可乐会快速固化 , 这是因为当二氧化碳的气泡与可乐接触时 , 气泡周围就会形成冰晶 。
简单来说 , 当温度降到冰点 , 水会自然结冰且体积膨胀 。 但是 , 如果在一个刚性坚固的容器中装满水 , 水中的气泡被排尽 , 坚固的容器中没有多余空间让水结冰 。 因此 , 这种情况下的水依旧可以保持液态 。 同样 , 类似的方法可以避免低温保存器官形成冰晶后带来的伤害 。
在本次实验中 , 鲍威尔·帕尔姆团队利用干细胞形成的心脏进行测试 , 这样的心脏组织也称作心脏微生理系统(MPS) , 它们不仅与人类心脏跳动相似 , 而且节律与真正的心律也非常接近 。
研究团队将该系统放入灌满器官保护液的刚性容器中并开始冷却至零下 3 摄氏度 , 然后研究团队分别在隔了 24 小时、48 小时、72 小时的时候取出细胞 , 并尝试在 37 摄氏度下唤醒细胞活性 。
结果表明 , 有至少超过 60% 的样本组织可以复苏并进行自律跳动 。 此外 , 经历不同时长冷冻的样品之间无明显差异 。
在后续的样本实验和检查中 , 研究团队发现 , 尽管越长时间的冷冻会使心跳有持续略微上升的趋势 , 但是对于心脏的完整性和心率并无任何影响 。
另外 , 在经过各项测试后 , 研究团队还发现在接受过等容过冷实验的心脏组织可对异丙肾上腺素保持药物反应(用于提升心率) , 因此研究团队接下来会进一步将研究用于临床 , 甚至拓展到人体其他重要器官上 。
鲍威尔·帕尔姆表示 , 这是第一次有(干细胞诱导产生的)心脏组织在过冷保存之后成功复苏 。 虽然 , 复苏的还不是真正取自人体的心脏组织 , 但依然给心脏移植带来了更多的可能 。
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