Malkovro Povus Gvidi Sukcesan Longtempan Frostigadon de Organoj

Kriokonservado, la frostigado de biologia materialo por konservado, jam estas vaste uzata por aplikoj, kiel ŝparado de spermo, embrioj, sango, kaj plantsemoj. Kiam temas pri histoj kaj organoj, tamen, la procezo estas pli problema.

Esplora teamo de la Kolegio de Inĝenieristiko ĉe Oregono Ŝtata Universitato malkovris novan aliron al la procezo, kiu povus eventuale permesi pli larĝan uzon de "vitriĝo" aŭ senglacia kriokonservado.

"Ĉi tio povus esti grava paŝo al la konservado de pli kompleksaj histoj kaj strukturoj," diris Adam Higgins, asociita profesoro en la OSU Lernejo de Kemia, Biologia kaj Media Inĝenierado, en deklaro.

La problemo kun kriokonservado estas ke kristaliĝo ofte okazas kiam akvo frostiĝas; ĉi tio riskas damaĝi la histojn kaj ĉelojn, kiujn la procezo celas konservi, klarigis Higgins. Tial la esploristoj esploris diversajn specojn de krioprotektantoj celantaj redukti ĉelan damaĝon dum la frostigo. Unu el ĉi tiuj estas etilenglikolo, ankaŭ konata kiel la komponaĵo uzata en aŭta malfrostigo.

Higgins diris, ke ĉi tiuj krioprotektantoj ankaŭ povas esti problemaj - ili estas toksaj, kaj povas damaĝi la ĉelojn, kiujn ili supozeble protektas kontraŭ la ekstrema malvarmo. En la nova esplorado de OSU, la teamo evoluigis matematikan modelon kiu simulis la frostigprocezon en la ĉeesto de krioprotektantoj. Ili identigis manieron minimumigi la damaĝon; se ĉeloj estas komence eksponitaj al malalta koncentriĝo de krioprotektanto kaj tiam lasas tempon ŝveliĝi, tiam la provaĵo povas esti sukcese vitrigita post rapide aldonado de alta koncentriĝo de krioprotektanto.

La rezulto estis multe malpli ĝenerala tokseco. La studo montris, ke la postvivado de sanaj ĉeloj post vitriĝo altiĝis de ĉirkaŭ 10 procentoj kun tradicia aliro al pli ol 80 procentoj kun la nova procezo.

"La plej granda ununura problemo kaj limiga faktoro en vitriĝo estas krioprotekta tokseco, kaj ĉi tio helpas trakti tion," diris Higgins. "La modelo ankaŭ devus helpi nin identigi malpli toksajn krioprotektantojn, kaj finfine malfermi la pordon al vitriĝo de pli kompleksaj histoj kaj eble kompletaj organoj."

Tia atingo malfermus la pordon al granda nombro da aplikoj de vitriĝo. La progresoj en historegenerado kaj uzado de stamĉeloj estas proksime interplektitaj: unu celo estus krei histojn en malgrandaj kvantoj kaj stoki ilin ĝis ili estos bezonataj por transplantado. Organoj por transplantaĵoj povus esti sekure konservitaj ĝis preciza imunologia matĉo estis trovita por ilia uzo.

La teknologio povus profitigi la drog-disvolvan kampon ankaŭ. Drogtestado estas nuntempe aranĝita sur bestaj modeloj aŭ ĉelkultursistemoj, kiuj ofte ne estas preciza prognozilo de kiel medikamento interagos kun homo. Por trakti la problemon, esploristoj disvolvis "organojn-sur-blato", mikrofluidajn kamerojn enhavantajn homajn ĉelojn, kiuj estas kultivitaj sub kondiĉoj kiuj imitas indiĝenajn histojn aŭ organojn. Ĉi tiuj povus esti nekredeble utilaj, sed por esti deplojitaj, ĉeloj devas esti konservitaj en longdaŭra stokado. La nova esplorado de OSU povus ebligi tion.