目前,最受歡迎的器官保存方法是冷凍。通常情況下,可以用液氮實(shí)現(xiàn)活器官或者有機(jī)物的深度凍結(jié)。但冷凍保存器官則很困難,因?yàn)槠胀ɡ鋬鰰?huì)在器官內(nèi)產(chǎn)生冰晶。而冰晶會(huì)損害細(xì)胞和組織,使器官不再適合移植。要解決冰晶問(wèn)題,凍結(jié)和解凍器官的速度必須足夠快,以防止冰晶的形成。此外,器官?gòu)睦鋬龌謴?fù)至體溫的過(guò)程需要均勻加熱,以避免產(chǎn)生可以撕裂器官組織的熱應(yīng)力。
2005年,Greg Fahy成功將兔子腎臟冷卻至玻璃化狀態(tài),這是目前為止器官冷凍保存技術(shù)取得的最大成就。玻璃化是一個(gè)非常快的過(guò)程,它能避免水晶的形成。但是,復(fù)原器官的過(guò)程中,F(xiàn)ahy無(wú)法消除熱應(yīng)力。
明尼蘇達(dá)大學(xué)的John Bischof則認(rèn)為他找到了解決熱應(yīng)力問(wèn)題的方法。他先將磁性納米顆粒加入玻璃化器官,然后將器官暴露在射頻電波中。這樣,納米顆粒就會(huì)開(kāi)始振動(dòng),并以每分鐘超過(guò)100攝氏度的速度從內(nèi)部加熱器官。利用這種技術(shù),在嚙齒動(dòng)物的細(xì)胞和組織中,Bischof不僅成功防止了冰晶的形成,還消除了熱應(yīng)力。
其他研究人員也在嘗試其它消除冰晶的技術(shù)。哈佛大學(xué)的生物工程師Mehmet Toner就嘗試通過(guò)以極快速度給組織、細(xì)胞降溫,使得細(xì)胞、組織的水在冰點(diǎn)下保持液態(tài)。麻省理工學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室也在研究類(lèi)似的被稱(chēng)作等體積冷卻的技術(shù),這種技術(shù)能在保護(hù)室內(nèi)通過(guò)增加壓力降低溫度,但同時(shí)能讓器官的體積保持不變。
盡管器官冷凍技術(shù)獲得了很多進(jìn)步,但科學(xué)家還是無(wú)法在凍結(jié)和解凍器官的過(guò)程中不產(chǎn)生任何傷害。因此,很多科學(xué)家開(kāi)始向大自然尋求靈感,希望通過(guò)學(xué)習(xí)其它動(dòng)物實(shí)現(xiàn)人體器官的保存。
Carleton大學(xué)的Ken Storey主要研究如何停止“生物時(shí)間”,他想讓器官進(jìn)行冬眠,并能在移植手術(shù)時(shí)蘇醒。Storey說(shuō):“大多數(shù)脊椎動(dòng)物都可以完全“關(guān)閉”自己進(jìn)入假死狀態(tài),并在合適時(shí)候蘇醒。”具體來(lái)講,他通過(guò)研究松鼠和厚尾侏儒狐猴獲得了冬眠的生物機(jī)制。
但這種方法實(shí)際應(yīng)用起來(lái)要難得多。因?yàn)榇蠖鄶?shù)哺乳動(dòng)物冬眠后,環(huán)境變化不僅使它們關(guān)閉了分解脂肪、糖類(lèi)以獲取能源的細(xì)胞、組織,還停止了導(dǎo)致新蛋白質(zhì)生成和舊蛋白質(zhì)破壞的DNA活動(dòng)。但是,人類(lèi)沒(méi)有這種功能,人類(lèi)細(xì)胞要么正常工作,要么開(kāi)始凋亡。
Storey認(rèn)為他可以在不發(fā)生細(xì)胞凋亡的情況下,人為誘導(dǎo)人體器官細(xì)胞進(jìn)入假死狀態(tài)。要讓器官蘇醒,則只需反向重復(fù)之前的過(guò)程。盡管Storey的研究取得了很多進(jìn)展,但距離誘導(dǎo)整個(gè)器官進(jìn)入假死狀態(tài)還有很長(zhǎng)的路要走。
實(shí)際上,所有保存人類(lèi)器官的研究項(xiàng)目都處在起步階段。大部分的方法只在動(dòng)物或非常基本的人類(lèi)細(xì)胞系上做過(guò)測(cè)試。要解決器官短缺的問(wèn)題,致力于結(jié)束腎臟捐贈(zèng)短缺的組織“零等待”認(rèn)為應(yīng)把重點(diǎn)放在增加捐贈(zèng)器官上。“零等待”的執(zhí)行主任Josh Morrison說(shuō):“只要0.06%的美國(guó)人捐贈(zèng)腎臟,我們明天就可以結(jié)束腎臟短缺。”
新英格蘭器官銀行的總裁兼首席執(zhí)行官Alexandra Glazier還列出了其它解決器官短缺問(wèn)題的方法。雖然認(rèn)為科技進(jìn)步在解決器官短缺問(wèn)題中能夠扮演重要角色,但她認(rèn)為還有其它增加有用捐助器官的途徑。比如,放松特定病癥和傳染病患者捐贈(zèng)器官的政策限制。
最后,要幫助12萬(wàn)等待新器官的美國(guó)人,各種方法都有必要。器官銀行有可能極大改善器官短缺的現(xiàn)狀。






















