在压力控制的容器中保存于零下温度的肾脏可以在移植前存放数天，这让人们对人类器官的长期存储抱有希望。2026年7月23日，萨拉·罗杰斯/麻省理工科技评论|盖蒂图片社 在器官捐赠方面，时间至关重要。一旦一个器官被小心移除，它就开始恶化。外科医生必须在几个小时内将其移植给接受者。拖得太久，器官将无法使用。在大多数情况下，器官在此期间将保存在约 4°C（39°F）的冰上。它们不能被冻结——过去的尝试中，冰的形成造成了各种损坏。德克萨斯农工大学的马修·鲍威尔·帕尔姆及其同事们提出了一种替代方案——一种可以在不形成冰的情况下将器官降温至 -4°C（25°F）的设备。现在，在与猪器官的新研究中，他们的团队证明，至少肾脏可以在该设备中超冷保存数天。再加热后，这些器官成功移植到动物体内，表现好于在冰上保存的器官。德克萨斯州一家器官采购组织——LifeGift的总裁兼首席执行官凯文·迈尔表示，这项工作代表了“标志性的成就”，他并未参与该研究。 降温器官 鲍威尔·帕尔姆希望这种方法最终能帮助缓解器官短缺危机。如今，仅在美国，就有超过 104,000 名患者在等待肾脏移植。据估计，美国每天有 17 人在等待移植时死亡。这部分是由于捐赠肾脏的缺乏，但也因为很多可用的肾脏未能送达接受者。在某些年份，约三分之一的捐赠肾脏最终被丢弃，通常是因为它们在到达接受者时已经降解得过于严重。肾脏可以在冰上存放约 24 小时，或放入模拟身体条件的设备中，也可以存放约 24 小时。迈尔表示，这通常不足以找到合适的接受者并运输器官。 全球的科学家们一直在努力开发将器官冷藏更长时间的方法。降温可以减缓器官的代谢——降低温度，效应越显著，存储时间越长。我们已经能够成功冷冻卵子、精子和胚胎，但对于大型器官来说，冷冻要困难得多。研究团队一直在探索各种温度和冷冻保护剂（本质上充当防冻剂的化学物质），但迄今为止尚无人能够成功冻结人类器官进行移植。作为一名热力学家，鲍威尔·帕尔姆探索了另一种方法。通过将器官浸泡在恒定的压力下，可以在略低于0°C的温度下防止冰的形成，而无需使用冷冻保护剂（其可能具有副作用，并需在用于人类移植前获得批准）。为了测试这一理论，鲍威尔·帕尔姆和他的同事们创造了一种设备，正是这样。该设备本质上是一个密封的腔体，配有透明的盖子。在其底部有一个监控器官温度并检查冰形成情况的设备。器官被浸泡在一种目前已普遍用于移植保存的溶液中。“我总是把这称为低技术高科学，”鲍威尔·帕尔姆说。“我们在理解这一系统中的动力学方面投入了大量工作，但最终……它非常简单。” 超冷的肾脏 为了测试他们的设备，鲍威尔·帕尔姆和他的同事们首先从猪身上取下单个肾脏。这些器官用同样的常用溶液冲洗，以去除血液，正如移植器官一样。然后，团队将一些肾脏在冰上保存了两小时或24小时，以模仿用于人类移植的标准条件。又将一些取出的肾脏放入他们的设备中保存了24、48或72小时。之后，将存储的肾脏分别移植回原来的供体猪。每头猪的第二个肾脏以相同的程序移除，让每只动物只剩下一个已存储并重新移植的肾脏。24小时超冷的肾脏在移植后立即开始产生尿液，这是它们工作的重要标志。团队成员还测量了其他肾功能指标，发现这些器官在移植后的约10天内似乎工作正常。经过72小时超冷保存的肾脏在移植回猪体后恢复。鲍威尔·帕尔姆说，虽然这些肾脏的恢复速度慢于在冰上保存两小时的肾脏，但却比在冰上保存24小时的肾脏快得多。他还表示，48小时和72小时存储的超冷肾脏表现相似。“即使在三天——是临床标准的三倍——我们也能得到恢复......