Американским ученым из Калифорнийского университета в Беркли удалось успешно восстановить ткани человеческого сердца после того, как они хранились переохлажденными в течение трех дней.
Эта новая техника называется изохорическим охлаждением, которое позволяет избежать образования кристаллов льда при сохранении биологического материала. Она была изобретена 16 лет назад и сейчас начинает применяться в пищевой промышленности, где особенно востребована из-за огромной экономии энергии.
При изобарической заморозке материал замораживается под постоянным давлением в воздушной среде, в то время как при изохорической заморозке требуется погружение в жидкость. Затем материал запечатывается в прочный контейнер без доступа воздуха и без дополнительного пространства для образования кристаллов льда. В прошлом ученым удалось охладить образцы до -22°C, и предотвратить замерзание 40% материала.
В новом исследовании специалистами создана сердечная система на чипе. Они вырастили сердечную ткань из взрослых стволовых клеток. Эти ткани сокращаются в том же ритме, что и человеческое сердце, а микрофлюидические каналы служат для доставки питательных веществ и лекарств. Все материалы были помещены в изохорную камеру и охлаждены до -3°C. Затем образцы размораживали через 24, 48 и 72 часа, нагревая их до +37°C.
Спонтанное сердцебиение сохранялось в 65-80% образцов, при этом существенной разницы в продолжительности охлаждения не было. Анализ материала показал, что структурная целостность тканей не изменилась. Образцы также сохранили восприимчивость к препарату изопротеренол, который увеличивает частоту сердечных сокращений.
“Насколько нам известно, это самый первый опыт охлаждения и восстановления автономно сокращающейся искусственной сердечной мышцы человека”. – делится Мэтт Пауэлл-Палм.
Такая технология уже показала свою эффективность, она значительно увеличивает сроки возможной трансплантации органов, которые в настоящее время измеряются часами.
Новое исследование доказывает основные положения концепции криоконсервации переохлажденных тканей.
Исследование ученых опубликовано в журнале Communications Biology.
