中國科學家研發出一種新的化學混合物可使腦組織在冷凍和解凍時不受損傷
對於未來的動畫人物來說,一個好消息是,可能有一種新的方法可以在不損壞冷凍大腦的情況下使其恢復功能。中國的科學家研發出了一種新的化學混合物,可以讓冷凍後的腦組織重新發揮作用。
冷凍能有效防止有機物分解,但仍會造成傷害。當內部的水變成冰時,結晶體會撕裂細胞。這就是為什麼冷凍肉類或水果在解凍後會變得有點糊,但更大的問題是,用於移植或研究的冷凍器官或組織也會出現這種情況。
在這項新研究中,中國復旦大學的科學家試驗了各種化學物質,看看哪些化學物質可以在冷凍過程中保存活體腦組織。他們首先在腦器質性組織上測試了有希望的化學物質–腦器質性組織是實驗室培育的小塊腦組織,能發展成不同類型的相關細胞。
將有機體浸泡在各種化學物質中,然後在液態氮中冷凍24 小時。然後在溫水中迅速解凍,並檢查其功能、生長情況以及隨著時間的推移細胞受損的跡象。保護微型大腦效果最好的化學物質將進入下一輪,在類似的冷凍和解凍試驗中嘗試各種組合。
最終,研究人員找到了最有希望的混合物,並將其命名為MEDY,這是以四種主要成分命名的:甲基纖維素、乙二醇、二甲基亞砜和Y27632。研究小組將微型大腦培育到不同的年齡,從四周到三個多月不等,然後將它們冷凍在MEDY 中,解凍後繼續觀察幾週。
耐人尋味的是,保存在MEDY 中的大腦有機體顯示出與從未冷凍過的大腦有機體相似的生長和功能模式。令人難以置信的是,有一批在MEDY中冷凍了長達18個月,並在解凍後仍顯示出類似的抗損傷保護。
研究團隊也冷凍了從人類癲癇患者身上提取的活體腦組織樣本,並發現MEDY 保護了這些樣本不受損傷。這個過程沒有破壞腦細胞的結構,甚至保留了癲癇的病理特徵–這一點非常重要,因為這意味著樣本可以冷凍起來,以便日後進行研究或分析,而不會因為冷凍過程造成的損害而影響結果。
這種新型冷凍技術最直接的影響是,它可以延長大腦器官組織和樣本的儲存時間,用於生物醫學研究,但最終也可以應用於整個大腦和其他組織。
這項研究發表在《細胞報告方法》雜誌。