Todos los días muere gente esperando trasplantes de órganos. El tiempo es escaso, no sólo para quienes esperan órganos, sino también para los propios órganos, que pueden deteriorarse rápidamente durante el transporte. Buscando ampliar la funcionalidad de los tejidos humanos, informan investigadores en ACS nano letra Sus esfuerzos por congelar por completo órganos que podrían salvar vidas en lugar de congelarlos y luego descongelarlos. Demuestran la recuperación exitosa de una nanopartícula magnética de tejidos animales.
Según la Red de Obtención y Trasplante de Órganos, en agosto de 2024, más de 114.000 personas están en la lista de espera nacional de trasplantes de EE. UU. y casi 6.000 morirán anualmente antes de recibir un trasplante de órgano. Una razón es el daño a los órganos almacenados en cámaras frigoríficas durante el transporte cuando se calientan prematuramente debido a retrasos. Se han desarrollado métodos para congelar rápidamente órganos para su almacenamiento a largo plazo sin el riesgo de dañarlos por la formación de cristales de hielo, pero aún se pueden formar cristales de hielo durante el calentamiento. Para abordar este problema, Yadong Yin y sus colegas desarrollaron una técnica llamada nanocalentamiento, iniciada por su colaborador John Bischoff, para emplear nanopartículas magnéticas y campos magnéticos para descongelar tejido congelado de manera rápida, uniforme y segura.
Recientemente, Yin y un equipo crearon nanopartículas magnéticas (efectivamente, pequeñas barras magnéticas) que, cuando se exponen a campos magnéticos alternos, generan calor. Y ese calor descongela rápidamente los tejidos animales almacenados a -238 grados Fahrenheit (-150 grados Celsius) en una solución de nanopartículas y un agente crioprotector. Sin embargo, a los investigadores les preocupa que la distribución desigual de las nanopartículas dentro de los tejidos pueda provocar un sobrecalentamiento en el lugar donde se agregan las partículas, lo que podría provocar daños en los tejidos y toxicidad por agentes crioprotectores a altas temperaturas.
Para reducir estos riesgos, los investigadores continuaron su investigación, trabajando en un enfoque de dos etapas que controla con mayor precisión la tasa de nanoalerta. Describen este nuevo proceso nano letra Estudiar:
- Las células cultivadas o el tejido animal se sumergen en una solución que contiene nanopartículas magnéticas y una sustancia crioprotectora y luego se congelan con nitrógeno líquido.
- En la primera etapa de la descongelación, como antes, un campo magnético alterno inicia una rápida recuperación de los tejidos animales.
- A medida que las muestras se acercaban a la temperatura de fusión del agente crioprotector, los investigadores aplicaron un campo magnético estático horizontal.
- El segundo campo reorganiza las nanopartículas, frenando efectivamente la producción de calor.
El calentamiento se ralentiza más rápidamente en áreas con más nanopartículas, lo que reduce las preocupaciones sobre puntos críticos problemáticos. Al aplicar el método a fibroblastos de piel humana cultivados y arterias carótidas de cerdo, los investigadores observaron que la viabilidad celular se mantuvo alta después del recalentamiento en cuestión de minutos, lo que sugiere que la descongelación era rápida y segura. La capacidad de controlar con precisión el recalentamiento de los tejidos nos acerca un paso más a la criopreservación de órganos a largo plazo y a la esperanza de realizar más trasplantes que salven vidas de los pacientes, afirman los investigadores.
Los autores agradecen la financiación de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU.