保持器官在体外存活的探索
本周,我报道了一个保存器官在体外的迷人努力。供体器官严重短缺,主要原因之一是时间——它们在体外存活的时间仅为几个小时,即使在冰上保存也是如此。医生们梦想着器官库——能保存人类器官的商店,这些器官可以保存数天、数周、数月,甚至更长时间。这将使他们能够对器官进行测试,找到最佳匹配,并将器官运输给接受者。在新的研究中,一个团队成功地将猪的肾脏——这种动物的器官与人类的器官大小相似——进行超冷却,并保存了数天。这些肾脏在-4°C(25°F)下存储,最终重新植入猪体内。这只是这个充满活力的领域的最新进展。冷冻器官非常困难。一旦在它们内部形成冰,就麻烦了。冰晶会造成各种损伤,使器官无法使用。这并没有阻止很多研究人员的尝试。一些人专注于冷冻保存——快速极低温冷却,这基本上使细胞处于一个玻璃状的状态。这个过程现在已经成为卵子、精子和胚胎的常规操作,这些生物体在不到两秒钟内冷却到-196°C,甚至在存储数十年后仍可使用。没有人能够成功冷冻保存和解冻人类器官以进行移植。但有许多人类身躯和大脑在超低温下被保存,希望它们有一天能够被重新加热并复活。(您可以在这里阅读更多关于为什么一些人选择冷冻保存的信息。)在三月,我写到了史蒂芬·L·科尔斯,一位选择冷冻保存自己大脑的老年医学专家。在2014年这位科学家去世后,他的身体被送往亚利桑那州的阿尔科冷冻保存设施。设施的一个团队移除了科尔斯的头部,用冷冻保护化学物质(类似于防冻剂)灌注他的脑子,移除了大脑并将其冷却到-146°C。几年后,科尔斯的朋友、冷冻生物学家格雷格·法赫研究了他的脑组织,发现脑细胞在变小后,在加热后“恢复了活力”。但这并不意味着这些细胞是活的,或者有一天可能复活大脑。正如德克萨斯农工大学的马修·鲍威尔·帕尔姆当时告诉我的:“这些神经元有太多的方法可能会毁掉。”帕尔姆正在研究其他保存器官的方法。正是他和他的同事成功地存储了超冷却的猪肾,并成功移植,被描述为“一个里程碑式的成就”。他说,这些器官的表现优于存储在冰上的肾脏。他的方法不需要冷冻保护剂。但其他团队正在探索可能的化学混合物,以便他们可以在较低温度下存储器官,潜在地延长存储时间。(在《体检》中的更多内容将在不久后发布!)延长器官使用寿命的另一种方法是使用模仿体内发生的营养灌注的机器。机器灌注设备在过去十年中变得越来越普遍,通常用于维持肝脏和肾脏大约24小时。研究人员现在正在为越来越多的器官调整该协议,甚至包括眼球——最近的壮举可能使全眼移植成为可能。在三月,我访问了瓦伦西亚的科学家,他们开发了一个用于子宫的灌注系统。使用他们的设备——他们称之为“母亲”——他们成功让一个人类子宫存活了一天。器官保存的时代令人兴奋。请继续关注麻省理工科技评论在未来几周的更多报道。这篇文章首次出现在《体检》上,麻省理工科技评论的每周生物科技通讯。想要每周四在您的收件箱中接收它,并优先阅读此类文章,请在这里注册。
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