Учени от Масачузетския център за приложение на технологиите в медицината (MGH-CEM) са разработили прост метод за поддържане на вода и разтвори на водна основа в течно състояние при температури, доста под нормалната "точка на замръзване" за много дълги периоди от време. Въпреки че те го направиха само с няколко унции, техният подход, описан в Nature Communications, един ден може да осигури безопасното, дългосрочно запазване на кръвните клетки, тъканите и органите и да подобри безопасността на храните.
„Водата и други водни разтвори в обемите, с които се сблъскваме всеки ден, обикновено замръзват, когато се охлаждат под точката на замръзване от 0 градуса по Целзий“, казва д-р Бърк Уста от MGH-CEM, съавтор на работата. „Нашият подход, който нарекохме„ дълбока хипотермия “, е да покрием повърхността на такава течност с разтвор, който не се смесва с вода, като минерално масло, за да блокира взаимодействието между водата и въздуха. Този изненадващо прост, практичен и евтин подход за преохлаждане на течности за продължителни периоди може да отвори много методи за запазване на храни и лекарства, както и да даде възможност за фундаментални експерименти, които не са били налични преди това."
Може ли органите да бъдат замразени за дълго време?
В повечето реални среди водата и водните разтвори започват да замръзват, когато температурата достигне под нулата, и ледени кристали се образуват произволно, когато течностите влизат в контакт с въздух или различни примеси в разтвора. Преохлаждането, което поддържа течността при ниска температура без кристализация, може да се извършва само в малки обеми и за кратки периоди от време, като се използва оборудване с високо налягане, което е скъпо и може да увреди тъканите или други биологични материали.
Намаляването на температурата на който и да е биологичен материал - например, по време на студено съхранение на нетрайни храни и органи за трансплантация - забавя метаболитните и други реакции. Хипотермията удължава това метаболитно забавяне без увреждане, причинено от кристализация на лед. Учените установяват, че запечатването на повърхността на малка (1 ml) проба вода с масло на базата на въглеводороди, като минерално масло, зехтин или парафиново масло, може да потисне образуването на лед при температури до -13 градуса за една седмица. В хода на експериментите с по-сложни масла и прости въглеводороди, като алкохоли и алкани, те успяха да запазят 1 ml проби вода и клетъчна суспензия, преохладени до -20 градуса за 100 дни и 100 ml проби за една седмица.
Иля Хел