近期，揭晓在学术期刊《自然·通讯》上的一项研究显示，美国明尼苏达大学的科研职员已在大鼠身上实现肾脏的恒久冷冻和复温，并且这些经冷冻的肾脏在移植后能够恢复完整的肾功效。这是科学家首次证实哺乳动物的器官经冷冻和复温后，可以被乐成移植并维持生命。这给冷冻器官提出了新的手艺解决计划。
器官离体生涯时间短
器官移植，是人体器官衰竭后的最后一根“救命稻草”。全天下每年举行的几十万例器官移植手术，让几十万条生命获得了延续。在中国，每年有30万人在生死边沿排队期待器官移植，其中却只有1万余人能通过器官移植获得新生。
现在，我国已经可以开展人体肝脏、肾脏、心脏、肺脏、胰腺、小肠等6种人体器官移植的手术；其中，肾移植、肝移植的手术手艺都已经十分成熟。但器官移植手术并没有普遍普及，主要缘故原由之一就是供体器官“保鲜期”太短。
“器官离体生涯是器官移植手术中的须要办法，而器官冷冻和复温是延伸器官离体生涯时间的要害手艺，这方面的突破可能重塑现在的器官移植临床系统。”南开大学隶属第一中心医院器官移植中心主治医师、南开大学移植医学研究院课题组长粘烨琦博士以为。
现在，古板的器官离体生涯手艺主要为低温静态冷生涯，这种生涯手艺的“保鲜期”确实有点短。例如，心脏能够生涯4小时，肝脏能够生涯12小时，肾脏能够生涯24小时左右；像胰脏、小肠等消化器官，由于保存残留细菌、消化酶、组织驻留性淋巴细胞等特点，生涯起来难度更大，生涯时间会更短。
“因此，现在的器官移植手术一样平常都是急诊手术，在空间和时间上较大地限制了医生对患者的救治。”粘烨琦举例，为了能让患者尽快手术，在寻找配型乐成的患者时就有对地区的考量，阻止因旅程耗时导致器官离体生涯时间延伸、错过最佳手术时机，甚至失去手术时机等情形的爆发。同时留给医生的术前准备和检查的时间缩短了，只能完成基础的检查与准备，可能保存术前评估不充分、术前处置惩罚不到位的危害。
为此，科研职员也一直在探索让离体器官由“短期保鲜”到“恒久生涯”的新手艺。“离体器官‘恒久生涯’的手艺通俗地讲，主要由‘冻’和‘化’两个环节组成。”粘烨琦诠释，现在器官冷冻及复温主要包括器官冷冻剂制备、器官冷冻剂灌注、器官降温、器官一连冷冻生涯、器官复温、器官灌洗等办法。其中冷冻手艺中最常用的要领被称为“玻璃化”，纵然用高浓度冷冻�；ぜ梁徒峡炖涠乘俾�，避免器官的细胞在超低温情形下形成冰晶，从而阻止冰晶损伤细胞最终导致器官受损。在复温的历程中，还需要掌握好速率，让器官匀称升温。
近期，低温机械灌注、常温机械灌注等手艺的生长在一定水平上延伸了器官的离体生涯时间，为患者和医师赢得了更多的时间。但现在的手艺一样平常也仅局限于将器官离体生涯时间延伸数小时到数周（数周仅限于临床前试验），因此器官离体生涯仍处在“短期保鲜”的规模内。
器官冻存难度远高于细胞
近些年，随着基因和细胞手艺及产品在医学上的研究、应用的快速生长，人们会经常接触到和冻存干细胞、卵子、精子以及胚胎等相关的信息。许多人不禁会问，细胞冻存这么多年后在需要的时间还能使用，而离体器官也是由细胞组成的，为什么器官就不可用相同的手艺举行生涯？
天津干细胞开发应用协会副会长李相国先容，现在干细胞冻存手艺是将细胞贮保存深低温情形中镌汰细胞代谢，使细胞处于休眠状态，是实现恒久贮存的一种手艺。详细要领是接纳梯度降温法，将准备好的细胞经程控降温后转移至-196℃的液氮罐中恒久生涯。
“这种手艺可以用于生涯胚胎细胞等种种类型的细胞。”李相国体现，从理论上来讲，细胞冻存可实现永世贮存。医生和患者可以随时获取冻存细胞举行治疗、研究或再生医学方面的应用。
然而，干细胞、胚胎等属于细胞冷冻及复温的领域，若是把冷冻细胞的手艺用于冷冻器官，这显然不是一个简朴的量变历程，应用在整个器官巨细的组织上时碰面临更多的难题。
“首先，冷冻�；ぜ廖薹ㄔ瘸频厣氲浇洗蟮淖橹�，当器官较大时，其中心部位凝固所需的时间也会延伸，这将导致冰晶的形成。”粘烨琦还先容，用于细胞冷冻的冷冻剂没有细胞毒性即可，而冷冻器官的冷冻剂还需要详细思量其对器官的毒性。更为棘手的是，每个器官都是由多种细胞组成，每种细胞的特征以及功效都不相同，同样的冷冻剂可能对差别类型的细胞爆发的毒性也各不相同。无论哪种类型的细胞受到损伤，都会影响器官的使用功效。
其次，单个细胞或者是约莫只有100个细胞的细小胚胎的冷冻状态更容易评价，复温历程中的细胞损伤也更容易评价。而器官作为一个具有组织结构的整体，需要在复温历程中匀称受热，受热不均可导致器官差别组织结构间泛起膨胀或缩短的作用力，使器官造成物理损伤。
“现在‘玻璃化’只是部分地解决了器官‘冻’的难题，可是像冷冻历程中冰晶形成，冷冻和复温历程中温度的控制，复温历程中需要组织器官整体匀称解冻以及缺血再灌注损伤等难题依然保存。”粘烨琦以为。
或将重塑临床器官移植系统
此次揭晓在《自然·通讯》的研究解决了较大器官的复温难题，研究者们开发了一种“纳米复温”手艺：冷冻历程中，在使用�；ぜ凉嘧⑵鞴偈�，在其中加入氧化铁纳米颗粒，复温时则将冻存器官放在射频线圈中，电流会爆发感应磁场，通过器官中的铁粒子产热；�；ぜ镣ü秆茉瘸乒嘧⒌狡鞴倌�，由于射频电场会无衰减穿透组织，以是包管升温速率的同时加热也很匀称。
“此次明尼苏达大学科研团队的‘纳米复温’手艺还包括用乙二醇取代原�；ぜ林械谋佳蟹⒘诵滦屠涠臣罺MP，降低了冷冻剂的毒性。”粘烨琦先容，该研究显示，生涯100天的大鼠肾脏在解冻后依旧能坚持活力，接受肾脏移植的大鼠顺遂活过30天的研究期。
由于器官“玻璃化”手艺后紧跟的复温问题一直难以解决，一些科学家也最先另辟蹊径，绕过这些难点举行新的探索。
哈佛大学泰勒教授团队凭证自然界中北极林蛙的冷冻、复温原理，设计了一种合成糖来�；じ卧�，在-4℃的条件下将人类肝脏生涯了27小时；别的，团队通过将合成糖与生物冰核Snomax团结，可以在-15℃下将组织贮存5天，并且解冻后组织损伤较比照组而言更轻。
别的，尚有的科学家在“冻”的环节下功夫。好比加州大学伯克利分校团队在不造成损伤的情形下，在较高的压力下冷冻器官，从而限制冰晶的形成。使用这一战略，研究团队将一枚猪心脏在-4℃下生涯了21小时，随后把它移植至一只康健的猪体内，这枚心脏在移植后顺遂跳动。并且这一战略无需使用大宗冷冻�；ぜ�，镌汰了对器官的毒副作用。
谈及器官和冷冻复温手艺的生长对未来医疗的影响，粘烨琦体现，这将重塑现在的临床器官移植系统。“这项手艺生长成熟并应用于临床后，器官移植就不再只是急诊手术，将有更长的时间去完善术前准备。分派系统也能够有更多的时间举行器官分派，实现最佳的组织配型，同时边远地区的患者也能够获得更多的移植时机。现在使用率较低的器官，如心脏、肺、胰腺等可以获得更好地生涯与运输。”粘烨琦充满期待地说。
（文章泉源：科技日报）
近期，揭晓在学术期刊《自然·通讯》上的一项研究显示，美国明尼苏达大学的科研职员已在大鼠身上实现肾脏的恒久冷冻和复温，并且这些经冷冻的肾脏在移植后能够恢复完整的肾功效。这是科学家首次证实哺乳动物的器官经冷冻和复温后，可以被乐成移植并维持生命。这给冷冻器官提出了新的手艺解决计划。
器官离体生涯时间短
器官移植，是人体器官衰竭后的最后一根“救命稻草”。全天下每年举行的几十万例器官移植手术，让几十万条生命获得了延续。在中国，每年有30万人在生死边沿排队期待器官移植，其中却只有1万余人能通过器官移植获得新生。
现在，我国已经可以开展人体肝脏、肾脏、心脏、肺脏、胰腺、小肠等6种人体器官移植的手术；其中，肾移植、肝移植的手术手艺都已经十分成熟。但器官移植手术并没有普遍普及，主要缘故原由之一就是供体器官“保鲜期”太短。
“器官离体生涯是器官移植手术中的须要办法，而器官冷冻和复温是延伸器官离体生涯时间的要害手艺，这方面的突破可能重塑现在的器官移植临床系统。”南开大学隶属第一中心医院器官移植中心主治医师、南开大学移植医学研究院课题组长粘烨琦博士以为。
现在，古板的器官离体生涯手艺主要为低温静态冷生涯，这种生涯手艺的“保鲜期”确实有点短。例如，心脏能够生涯4小时，肝脏能够生涯12小时，肾脏能够生涯24小时左右；像胰脏、小肠等消化器官，由于保存残留细菌、消化酶、组织驻留性淋巴细胞等特点，生涯起来难度更大，生涯时间会更短。
“因此，现在的器官移植手术一样平常都是急诊手术，在空间和时间上较大地限制了医生对患者的救治。”粘烨琦举例，为了能让患者尽快手术，在寻找配型乐成的患者时就有对地区的考量，阻止因旅程耗时导致器官离体生涯时间延伸、错过最佳手术时机，甚至失去手术时机等情形的爆发。同时留给医生的术前准备和检查的时间缩短了，只能完成基础的检查与准备，可能保存术前评估不充分、术前处置惩罚不到位的危害。
为此，科研职员也一直在探索让离体器官由“短期保鲜”到“恒久生涯”的新手艺。“离体器官‘恒久生涯’的手艺通俗地讲，主要由‘冻’和‘化’两个环节组成。”粘烨琦诠释，现在器官冷冻及复温主要包括器官冷冻剂制备、器官冷冻剂灌注、器官降温、器官一连冷冻生涯、器官复温、器官灌洗等办法。其中冷冻手艺中最常用的要领被称为“玻璃化”，纵然用高浓度冷冻�；ぜ梁徒峡炖涠乘俾�，避免器官的细胞在超低温情形下形成冰晶，从而阻止冰晶损伤细胞最终导致器官受损。在复温的历程中，还需要掌握好速率，让器官匀称升温。
近期，低温机械灌注、常温机械灌注等手艺的生长在一定水平上延伸了器官的离体生涯时间，为患者和医师赢得了更多的时间。但现在的手艺一样平常也仅局限于将器官离体生涯时间延伸数小时到数周（数周仅限于临床前试验），因此器官离体生涯仍处在“短期保鲜”的规模内。
器官冻存难度远高于细胞
近些年，随着基因和细胞手艺及产品在医学上的研究、应用的快速生长，人们会经常接触到和冻存干细胞、卵子、精子以及胚胎等相关的信息。许多人不禁会问，细胞冻存这么多年后在需要的时间还能使用，而离体器官也是由细胞组成的，为什么器官就不可用相同的手艺举行生涯？
天津干细胞开发应用协会副会长李相国先容，现在干细胞冻存手艺是将细胞贮保存深低温情形中镌汰细胞代谢，使细胞处于休眠状态，是实现恒久贮存的一种手艺。详细要领是接纳梯度降温法，将准备好的细胞经程控降温后转移至-196℃的液氮罐中恒久生涯。
“这种手艺可以用于生涯胚胎细胞等种种类型的细胞。”李相国体现，从理论上来讲，细胞冻存可实现永世贮存。医生和患者可以随时获取冻存细胞举行治疗、研究或再生医学方面的应用。
然而，干细胞、胚胎等属于细胞冷冻及复温的领域，若是把冷冻细胞的手艺用于冷冻器官，这显然不是一个简朴的量变历程，应用在整个器官巨细的组织上时碰面临更多的难题。
“首先，冷冻�；ぜ廖薹ㄔ瘸频厣氲浇洗蟮淖橹�，当器官较大时，其中心部位凝固所需的时间也会延伸，这将导致冰晶的形成。”粘烨琦还先容，用于细胞冷冻的冷冻剂没有细胞毒性即可，而冷冻器官的冷冻剂还需要详细思量其对器官的毒性。更为棘手的是，每个器官都是由多种细胞组成，每种细胞的特征以及功效都不相同，同样的冷冻剂可能对差别类型的细胞爆发的毒性也各不相同。无论哪种类型的细胞受到损伤，都会影响器官的使用功效。
其次，单个细胞或者是约莫只有100个细胞的细小胚胎的冷冻状态更容易评价，复温历程中的细胞损伤也更容易评价。而器官作为一个具有组织结构的整体，需要在复温历程中匀称受热，受热不均可导致器官差别组织结构间泛起膨胀或缩短的作用力，使器官造成物理损伤。
“现在‘玻璃化’只是部分地解决了器官‘冻’的难题，可是像冷冻历程中冰晶形成，冷冻和复温历程中温度的控制，复温历程中需要组织器官整体匀称解冻以及缺血再灌注损伤等难题依然保存。”粘烨琦以为。
或将重塑临床器官移植系统
此次揭晓在《自然·通讯》的研究解决了较大器官的复温难题，研究者们开发了一种“纳米复温”手艺：冷冻历程中，在使用�；ぜ凉嘧⑵鞴偈�，在其中加入氧化铁纳米颗粒，复温时则将冻存器官放在射频线圈中，电流会爆发感应磁场，通过器官中的铁粒子产热；�；ぜ镣ü秆茉瘸乒嘧⒌狡鞴倌�，由于射频电场会无衰减穿透组织，以是包管升温速率的同时加热也很匀称。
“此次明尼苏达大学科研团队的‘纳米复温’手艺还包括用乙二醇取代原�；ぜ林械谋佳蟹⒘诵滦屠涠臣罺MP，降低了冷冻剂的毒性。”粘烨琦先容，该研究显示，生涯100天的大鼠肾脏在解冻后依旧能坚持活力，接受肾脏移植的大鼠顺遂活过30天的研究期。
由于器官“玻璃化”手艺后紧跟的复温问题一直难以解决，一些科学家也最先另辟蹊径，绕过这些难点举行新的探索。
哈佛大学泰勒教授团队凭证自然界中北极林蛙的冷冻、复温原理，设计了一种合成糖来�；じ卧�，在-4℃的条件下将人类肝脏生涯了27小时；别的，团队通过将合成糖与生物冰核Snomax团结，可以在-15℃下将组织贮存5天，并且解冻后组织损伤较比照组而言更轻。
别的，尚有的科学家在“冻”的环节下功夫。好比加州大学伯克利分校团队在不造成损伤的情形下，在较高的压力下冷冻器官，从而限制冰晶的形成。使用这一战略，研究团队将一枚猪心脏在-4℃下生涯了21小时，随后把它移植至一只康健的猪体内，这枚心脏在移植后顺遂跳动。并且这一战略无需使用大宗冷冻�；ぜ�，镌汰了对器官的毒副作用。
谈及器官和冷冻复温手艺的生长对未来医疗的影响，粘烨琦体现，这将重塑现在的临床器官移植系统。“这项手艺生长成熟并应用于临床后，器官移植就不再只是急诊手术，将有更长的时间去完善术前准备。分派系统也能够有更多的时间举行器官分派，实现最佳的组织配型，同时边远地区的患者也能够获得更多的移植时机。现在使用率较低的器官，如心脏、肺、胰腺等可以获得更好地生涯与运输。”粘烨琦充满期待地说。
（文章泉源：科技日报）