Massachusettsi meditsiini tehnoloogia rakendamise keskuse (MGH-CEM) teadlased on välja töötanud lihtsa meetodi, kuidas hoida vett ja veepõhiseid lahuseid vedelas olekus temperatuuridel, mis jäävad tavapärasest "külmumispunktist" palju pikemaks ajaks alla. Kuigi nad tegid seda vaid mõne untsiga, võib nende Nature Communications'is kirjeldatud lähenemine ühel päeval tagada vererakkude, kudede ja elundite ohutu ja pikaajalise säilimise ning parandada toiduohutust.
"Vesi ja muud vesilahused kogustes, millega igapäevaselt kokku puutume, külmuvad tavaliselt alla 0 ° C külmumispunkti jahutatuna," ütleb Burge Usta, Ph. D. MGH-CEM-ist, kaasautor. "Meie lähenemisviis, mida oleme nimetanud" sügavaks hüpotermiaks ", on katta sellise vedeliku pind veega, mis ei segune veega, näiteks mineraalõliga, et blokeerida vee ja õhu vastasmõju. See üllatavalt lihtne, praktiline ja odav lähenemine vedelike ülekuumenemisele pikema aja jooksul võib avada paljusid meetodeid toidu ja ravimite säilitamiseks ning võimaldada põhimõttelisi katseid, mida varem ei olnud.
Kas elundeid saab pikka aega külmutada?
Enamikus reaalsetes keskkondades hakkavad vesi ja vesilahused külmuma, kui temperatuur jõuab alla nulli, ja jääkristallid tekivad juhuslikult kohtades, kus vedelikud puutuvad kokku õhu või lahuses olevate erinevate lisanditega. Alajahutust, mis hoiab vedelikku madalal temperatuuril ilma kristalliseerumiseta, saab teha ainult väikestes kogustes ja lühikese aja jooksul, kasutades kõrgsurveseadmeid, mis on kallid ja võivad kahjustada kudesid või muid bioloogilisi materjale.
Mis tahes bioloogilise materjali temperatuuri langetamine - näiteks kiiresti riknevate toiduainete ja elundite siirdamiseks mõeldud külmhoidla ajal - aeglustab ainevahetus- ja muid reaktsioone. Hüpotermia pikendab metaboolset aeglustumist jää kristalliseerumisest põhjustatud kahjustusteta. Teadlased leidsid, et väikese (1 ml) veeproovi pinna tihendamine süsivesinikupõhise õliga, näiteks mineraalõli, oliiviõli või parafiiniõliga, võib nädala jooksul jää tekke pärssida temperatuuril kuni -13 kraadi. Keerukamate õlide ja lihtsate süsivesinike, nagu alkoholid ja alkaanid, katsete käigus õnnestus neil hoida 100 ml -20 kraadi juures ülejahutatult 1 ml vee- ja rakususpensiooni proove ja nädala jooksul 100 ml proove.
Ilja Khel
