科学家用磁性纳米技术让冷冻组织移植更安全

每天，都有人在等待器官移植的过程中死去。时间极为宝贵，不仅对那些等待器官的人而言是这样，对器官本身也是如此，毕竟器官在运输过程中会迅速变质。

为了延长人体组织的存活期限，研究人员在《纳米快报》里报告了他们为推动完全冷冻（而不是先冷却再解冻）那些可能拯救生命的器官所付出的努力。

依据器官获取与移植网络提供的数据，截至 2024 年 8 月，美国全国的移植等待名单上有超过 11.4 万人，每年大概有 6000 人在接受器官移植前就去世了。

已经开发出了一些能够快速冷冻器官以进行长期储存的方法，且不会有因冰晶形成而造成损害的风险，但在升温过程中也可能形成冰晶。为了解决这个问题，尹亚东及其同事进一步发展了一项由其合作者约翰·比肖夫开创的名为纳米加热的技术，利用磁性纳米粒子和磁场来快速、均匀和安全地解冻冷冻组织。

最近，尹和一个团队研发出了磁性纳米粒子——实际上就是极小的条形磁铁——当暴露在交变磁场中时会产生热量。这种热量迅速解冻了在-238 华氏度（-150 摄氏度）下储存在纳米粒子和冷冻保护剂溶液中的动物组织。

然而，研究人员担心，纳米粒子在组织内的分布不均可能会在粒子聚集的地方引发过热，这可能会导致组织损伤，并且在高温下还可能因冷冻保护剂而产生毒性。

为降低这些风险，研究人员继续进行调查，致力于采用一种两阶段的方法，从而更精细地控制纳米加热速率。他们描述了这个过程：

纳米粒子较多的区域加热减慢的速度最快，这缓解了对存在问题的热点的担忧。研究人员把该方法应用在培养的人类皮肤成纤维细胞和猪颈动脉上，他们发现经过几分钟的复温后，细胞活力依旧很高，这表明解冻过程既迅速又安全。

研究人员表示，能够精细地控制组织复温让我们在长期器官冷冻保存以及为患者提供更多拯救生命的移植的希望上又迈进了一步。