这一技术可以唤醒用超低温长时间保存的移植器官

医疗健康 来源:环球科学
2017
03/10
16:53
环球科学 医疗健康

对于患有终末期器官衰竭的患者来说,器官移植已经是最后一项选择了。

然后,即使选择移植器官,也会面临免疫系统的长期排异的问题,即使在准备移植的过程中,器官如何保存,手术本身会对器官造成哪些不可逆的损伤或破坏,也是需要深入考虑的。

免疫系统发生排异反应主要是因为提供器官的人和接受器官移植的人的血清型不同,接受移植者的免疫系统无法正常识别移植器官,而是当做体外入侵物进行攻击。因此,病人需要终身服用免疫抑制剂才能减轻排异反应,但这会削弱病人的免疫力,是一把需要谨慎使用的双刃剑。

现在也有一些更安全的治疗方法:在器官移植前,先对患者进行骨髓移植手术,在患者新的免疫系统建立之后,再进行器官移植手术。由于移植的骨髓和器官都来自同一供者,新生的免疫系统能够识别移植器官,从而避免排异反应的发生。

在现代医学能够比较好地克服排斥反应的前提下,器官移植面临的另一个难题是移植器官的保存问题。

死亡供者器官有两个来源,心死亡供者(DCD, donor after cardiac death)和脑死亡供者(DBD, donor after braindeath)。一般来说,DBD供者的心脏一直在保持搏动,而DCD供者的器官受心脏停止时间的影响有一定程度的热缺血损伤(Warm Ischemia),因此DBD供者更适合器官移植。

移植器官要在无血液供应的情况下保存一段时间,如果不作处理,短则几分钟长则一个小时就可能会出现器官衰亡的现象。而器官保存(organ preservation)就是为了尽可能延长在体外无血液供应下的存活时间,保持活性,直到移植到受者体内。

从20世纪60年代开始,临床医学发明了模拟细胞內液环境的保存液,让离体器官的保存时间大大延长,满足了手术和长距离器官运输的时间要求。体外膜肺氧合(ECOM, extracorporealmembrane oxygenation)是目前肾移植患者存活率相当高的一种做法。ECMO装置在患者心死亡后继续为器官提供含氧血液,并在获取器官之前为器官提供灌注。

保存液和ECOM系统虽然解决了移植器官较长时间的保存问题,但器官移植的另一个社会问题依然存在,即可供移植的器官数量和等待器官移植的患者数量之间的巨大差距。据报道,中国每年有约100万终末期肾病患者,约30万终末期肝病患者,而每年的器官移植手术仅约1万人次。在美国,每年60%捐赠的心肺器官因为无法长期保存而遭到废弃。

要解决这一矛盾,除了建立器官信息共享系统,减少因地域、情报因素造成已有可移植器官的浪费,寻求能更长时间保存器官的方法也至关重要。

“超低温保存技术”(cryopreservation)似乎是个不错的选择。早在20世纪50年代,超低温保存技术就已用于保存鸟类精子。同期,人类精子也由这项技术保存起来。随着冷冻保护剂的发展,超低温保存技术在保存细胞、体液方面取得了较大进步。但当它应用于器官移植时,还有很多难题需要克服。

虽然科学家已经能够将器官冷却到保存所需的温度,但在加热冷冻器官的过程中,冰晶的形成会严重破坏组织细胞,造成器官损坏。在样本较小时,冷冻保护剂能很好的发挥作用。但对复杂的立体人体器官来说,这种破坏十分常见。

直到明尼苏达大学发表在《科学转化医学》上的一项研究在超低温保存技术做出了关键性突破。

研究人员成功地将用超低温保存的人类和猪心瓣膜和血管加热恢复,同时没有对样品产生任何损伤。

正如明尼苏达大学机械和生物医学工程师John Bischof教授所说:“这次迄今为止,人类首次成功实现以每分钟升温几百摄氏度的速率快速加热唤醒超低温保存的较大生物组织,且没有造成损伤。”

研究人员使用的是纳米颗粒磁场加热技术。他们将硅裹氧化铁纳米颗粒均匀分散到保存有器官的防冻剂溶液中,在加热过程中,这些纳米颗粒在外加磁场的作用下扮演者微型加热器的角色。研究人员能够以每分钟100-200℃的升温速率均匀地加热保存组织,远远快过现有的加热方法。这些纳米颗粒在加热完成后能被成功冲洗掉。

将能够均匀分布在防冻剂中的纳米颗粒转化为小型加热器是个巧妙的做法,既保证了加热的均匀性,同时大大提高了加热速度。下一步,我们期待研究人员能够在此基础上克服生物器官的复杂性,在大型生物器官身上成功实现相同的加热效果。

不难设想,超低温器官保存如果能够顺利实现,捐赠器官就可以保存更长时间。即使不能及时移植,器官也可以保存在器官银行中,在患者需要的时候进行加热唤醒。这不仅能够挽救终末期器官衰竭的患者的生命,还能极大缓解器官移植供需矛盾。

来源:环球科学

(原标题:用超低温技术长时间保存移植器官,可以给患者带来新的希望)

为你推荐

拓展入境健康消费,探索建设国际医疗旅游集聚区资讯

拓展入境健康消费,探索建设国际医疗旅游集聚区

统筹中国游、中国购、中国学、中国医等多维体验,系统构建“你好!中国”国家旅游形象,打造“中国游”品牌。

2026-03-21 20:47

DRG/DIP 3.0 的最新消息资讯

DRG/DIP 3.0 的最新消息

2026年3月19日上午,国家医保局开展按病种付费分组方案3 0版调整情况介绍活动。

2026-03-20 22:32

创新“无棉”静音技术,可孚医疗发布首款智能呼吸机资讯

创新“无棉”静音技术,可孚医疗发布首款智能呼吸机

3月20日,正值世界睡眠日到来之际,可孚医疗隆重举行呼吸机新品发布会,正式推出行业率先实现的无消音棉超静音AI智能呼吸机——C11。

2026-03-20 19:02

NVIDIA GTC 大会重磅发布:以 AI 与算力赋能药物研发全链路创新资讯

NVIDIA GTC 大会重磅发布:以 AI 与算力赋能药物研发全链路创新

在 GTC 大会上,NVIDIA 集中展示了其在制药与生命科学领域的核心技术成果与深度行业合作

2026-03-20 14:21

深耕肾病与代谢领域,炫景生物完成超2亿元Pre-A轮融资资讯

深耕肾病与代谢领域,炫景生物完成超2亿元Pre-A轮融资

本轮融资由康君资本领投,德联资本、华泰金斯瑞基金、金易赋新、国海创新资本、联想创投等机构联合参投,现有股东元希海河继续跟投

2026-03-20 13:52

先衍生物完成1.5亿元A轮融资,加速小核酸药物核心技术突破与管线推进资讯

先衍生物完成1.5亿元A轮融资,加速小核酸药物核心技术突破与管线推进

本轮融资由道远资本领投,启申创投联合领投,嘉乐资本、成都科创投集团、四川省中试研发有限公司、厦门高新投、增锐铭禾等机构跟投,同时成都先导、银满基金、怀格资本、钧天创...

2026-03-20 13:48

聚焦“三高一疹”共病联防,“乐龄健康第一课”全面升级、在沪开讲资讯

聚焦“三高一疹”共病联防,“乐龄健康第一课”全面升级、在沪开讲

多领域专家齐聚沪上“文化会客厅”,共话“小处方”背后的温情守护

2026-03-20 13:32

华海药业PD-L1/VEGF将正式启动子宫内膜癌的Ⅲ期临床试验资讯

华海药业PD-L1/VEGF将正式启动子宫内膜癌的Ⅲ期临床试验

3月19日,华海药业发布公告称,近日,下属子公司上海华奥泰生物药业股份有限公司就HB0025联合化疗一线治疗晚期 复发子宫内膜癌经过与国家药品监督管理局药品审评中心(CDE)Ⅱ...

2026-03-20 10:40

天宜康医药完成逾亿元种子轮融资,汪文博士领衔攻坚CAR-T行业核心痛点资讯

天宜康医药完成逾亿元种子轮融资,汪文博士领衔攻坚CAR-T行业核心痛点

本轮融资由弘毅投资和幂方健康基金共同领投,苏创投、承树投资、英贤投资及毅达资本跟投

2026-03-19 13:19

爱尔康披露关键数据:全球老视矫正型人工晶体植入量超600万枚,人工晶体植入总量突破1.75亿枚资讯

爱尔康披露关键数据:全球老视矫正型人工晶体植入量超600万枚,人工晶体植入总量突破1.75亿枚

全球人工晶体(IOL)植入技术在临床应用中不断取得新进展,为患者术后视觉质量的提升提供了更多可能性。

2026-03-19 13:08

赛诺菲首个中国创新与运营中心落户成都资讯

赛诺菲首个中国创新与运营中心落户成都

汇聚本土人才,赋能数字生态,共促医药创新转型升级

2026-03-19 13:04

沃森生物明天复牌,实控人变更资讯

沃森生物明天复牌,实控人变更

公司控股股东将变更为腾云新沃,实际控制人变更为黄涛,自此沃森生物结束16年的无实际控制人状态。

2026-03-18 23:09

4款药品再次被上海列为重点监控品种资讯

4款药品再次被上海列为重点监控品种

3月17日,上海市医药集中招标采购事务管理所发布最新重点监控药品名单,共计10款,包括利肺片、注射用二羟丙茶碱、肝素钙注射液等。重点监控品种主要针对采购金额高、价格异常或...

2026-03-18 21:20

直观复星支持开展“儿童公益救助项目”,助力先进医疗技术惠及更多患儿资讯

直观复星支持开展“儿童公益救助项目”,助力先进医疗技术惠及更多患儿

3月18日,手术机器人领军企业直观复星正式向上海市医药卫生发展基金会进行公益捐赠,专项支持“儿童公益救助项目”

2026-03-18 18:03

礼邦医药 AP306 出海 资讯

礼邦医药 AP306 出海

根据协议,礼邦医药已授予 R1 在大中华区以外地区独家开发、生产及商业化 AP306 的权利。协议项下的整体经济条款包括最高总计过亿美元的开发、注册及商业化里程碑付款;同时...

2026-03-18 15:59

百度健康计划近期推出DoctorClaw资讯

百度健康计划近期推出DoctorClaw

据悉这是一款面向医生的OpenClaw,定位是医生AI助理,可以帮医生自动整理研究资料、跟踪论文进度、设置随访提醒、定时追踪最新文献等。

2026-03-18 11:45

基层医疗卫生机构可单次开具不超过12周用药的长期处方资讯

基层医疗卫生机构可单次开具不超过12周用药的长期处方

3月16日,国家医保局会同国家发展改革委、国家卫生健康委印发《关于医保支持基层医疗卫生服务发展的指导意见》。

2026-03-17 21:03

传奇生物被传拟赴港上市资讯

传奇生物被传拟赴港上市

日前有媒体报道引述知情人士称,传奇生物拟赴港上市,最早将于今年(2026年)落地,募资规模约3亿至4亿美元(约折合港元23 4亿至31 2亿)。对此,3月17日,传奇生物方面表示,...

2026-03-17 13:20

男子回家遭自家狗撕咬,伤口深可见骨!专家紧急提醒:暴露后规范处置是关键资讯

男子回家遭自家狗撕咬,伤口深可见骨!专家紧急提醒:暴露后规范处置是关键

狂犬病是由狂犬病病毒引起的一种以侵犯中枢神经系统为主的急性人兽共患传染病。其主要临床表现为特异性恐风、恐水、咽肌痉挛、进行性瘫痪等。

2026-03-17 12:42