“纳米增温”过程改变了器官移植的游戏规则

使用纳米级磁棒安全地重新加热冷冻组织的两步新工艺，有助于长期保存供体器官。该手术为目前时间有限的方法提供了另一种选择，并为更多挽救生命的移植铺平了道路。

移植前保存器官的金标准方法是静态冷藏，这包括在0至4°C（32-39°F)的保存溶液中冲洗器官，然后将其浸入相同温度的保存溶液中。然而，这种方法只提供了一个短窗口移植，取决于器官类型。

玻璃化提供了一种长期、无损伤保存器官的方法。传统的冷冻会使液体转变成结晶状态，而玻璃化则不同，当温度下降和分子减速时，玻璃化使用冷冻保护剂将液体保持在玻璃状的无定形状态。问题是需要均匀而迅速的加热来防止冰晶的形成。现在，来自明尼苏达大学和加州大学河滨分校的研究人员已经设计出一种使用纳米级磁棒安全、快速解冻和重新加热器官的两步方法。

研究人员最近证明，暴露在交变磁场中的氧化铁纳米颗粒簇产生足够的热量，可以快速解冻储存在-238°F（-150°C）的动物组织，这些组织储存在含有冷冻保护剂和纳米颗粒的溶液中。如何？将导电材料（如氧化铁）暴露在快速交变的磁场中，会在材料中产生涡流。涡流感受到的阻力集中在材料表面，引起焦耳加热或电阻加热。

虽然之前的实验是成功的，但研究人员担心纳米颗粒在组织内的不均匀分布可能会导致局部的“热点”，导致组织损伤和融化的冷冻保护剂引起的毒性。所以，他们增加了第二步。

研究人员在将动物组织浸入含有硅涂层氧化铁纳米粒子（Fe3O4@SiO2）和冷冻保护剂的溶液中测试了这种新的改进方法，然后用液氮冷冻。和以前一样，他们使用交变磁场快速重新加热组织。但是，这一次，当样品接近冷冻保护剂的熔点时，研究人员在样品上施加了一个水平磁场，这打断了纳米颗粒，重新排列它们，减缓了热量的产生。

研究人员指出，在拥有更多纳米颗粒的组织区域，加热速度减慢得最快，这减轻了他们对破坏性热点发展的担忧。在猪颈动脉上测试了这两步过程后，在几分钟内重新加热后，超过80%的细胞仍然存活，这表明这一过程是快速和安全的。

在美国，有超过10万人在等待器官移植，每8分钟就有一个人加入名单。研究人员表示，利用他们的方法对组织重新加热进行微调的能力使我们离长期器官保存更近了一步，他们希望能够进行更多挽救生命的器官移植。

这项研究发表在《纳米快报》杂志上。

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