首例冷凍百天的大鼠器官成功移植,術後一個月恢復全部功能

作者 | 發布日期 2023 年 06 月 28 日 16:05 | 分類 生物科技 , 醫療科技 line share follow us in feedly line share
首例冷凍百天的大鼠器官成功移植,術後一個月恢復全部功能


科學家在器官移植領域帶來改變遊戲規則的成就。長時間冷凍保存、加熱回溫活體組織始終存在一些障礙,導致能成功接受器官移植的患者寥寥無幾,但最近,科學家首次成功移植冷凍百天後重新加熱接合的大鼠腎臟,且術後 1 個月腎臟功能就恢復齊全。

器官移植是拯救垂危性命最後一線生機,然而器官捐出後保存期限很短,比如腎臟的體外「保質期」最長為 36 小時,肝臟約 8~12 小時,心臟、肺僅 4~6 小時,因此儘管等待器官的人數不斷增加,仍有大量器官因失去功能丟棄。

將器官冷凍起來可以延長儲存期限,但細胞之間形成的冰晶又會損壞組織:水分子從緊密堆積的無定形流體轉變為剛性冰晶,像刀子一樣撕裂細胞。

現在得益於一種新的保存用化學物質,科學家首次成功移植低溫冷凍 100 天後回溫的大鼠器官。

近年來,玻璃化冷凍技術(vitrification)能透過注入大量冷凍保護劑,將器官快速冷凍至極低溫度且不會產生冰晶,也可說器官此時處於「假死狀態」,但困難地方在於將器官從玻璃化狀態安全無損解凍,如果升溫太慢,當組織接近冰點一樣會形成冰晶,如果加熱不均勻,當組織各區域以不同速度升溫就會以不同速率膨脹使器官破裂,就像冰塊掉進一杯水。

明尼蘇達大學團隊為此開發新回溫技術,透過將氧化鐵奈米粒子添加至冷凍保護劑,磁場施加可從內到外快速均勻加熱冷凍器官。

新實驗時團隊更證明技術成功用於活體動物器官移植。

研究人員將冷凍保存 100 天的大鼠腎臟重新加熱,然後移植到大鼠體內,5 隻受試大鼠不僅全數存活且 30 天內恢復完整腎功能,與新鮮移植器官完全沒有差別,同樣技術重複四遍都成功。

雖然實驗對象是老鼠,人類器官移植要複製同樣結果並不容易,不過團隊下個目標是移植豬器官,積極推動這項突破性研究。

新論文發表在《自然通訊》期刊。

(首圖來源:明尼蘇達大學