Cada día muere gente esperando un trasplante 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. Investigadores informan en ACS que buscan aumentar la viabilidad de los tejidos humanos Nanolitros Sus esfuerzos por congelar completamente un órgano que podría salvar vidas en lugar de congelarlo y luego descongelarlo demuestran el exitoso recalentamiento del tejido animal mediante una nanopartícula magnética.
En agosto de 2024, según la Red de Obtención y Trasplante de Órganos, más de 114.000 personas están en la lista de espera nacional de trasplantes de EE. UU., y alrededor de 6.000 al año morirán antes de recibir un trasplante de órgano. Una razón es la pérdida de órganos almacenados en cámaras frigoríficas durante el transporte cuando se calientan prematuramente debido a retrasos. Se han desarrollado métodos de congelación rápida para el almacenamiento a largo plazo de órganos sin el riesgo de daños por la formación de cristales de hielo, pero también se pueden formar cristales de hielo durante el calentamiento. Para resolver este problema, Yadong Yin y sus colegas desarrollaron una técnica llamada nanocalentamiento, iniciada por su colega John Bischoff, para descongelar de forma rápida, uniforme y segura el tejido congelado y se pueden utilizar nanopartículas magnéticas y campos magnéticos.
Recientemente, Yin y un equipo desarrollaron nanopartículas magnéticas (en realidad, barras magnéticas diminutas) que generan calor cuando se exponen a campos magnéticos alternos. Y ese calor descongela rápidamente los tejidos animales conservados en una solución de nanopartículas y un agente crioprotector a -238 grados Fahrenheit (-150 grados Celsius). Sin embargo, los investigadores expresaron su preocupación de que la distribución desigual de las nanopartículas dentro de los tejidos pueda provocar un calor excesivo donde se acumulan las partículas, lo que podría provocar daños en los tejidos y toxicidad del agente crioprotector a temperaturas elevadas.
Para mitigar estos riesgos, los investigadores han continuado su investigación, trabajando en un enfoque de dos pasos que controla con mayor precisión la tasa de nanocalentamiento. Describen este proceso en la nueva. Nanolitros estudiar:
- Se sumergieron células cultivadas o tejido animal en una solución que contenía nanopartículas magnéticas y una sustancia crioprotectora y luego se congelaron con nitrógeno líquido.
- En la primera etapa de descongelación, como antes, un campo magnético alterno comenzó a recalentar rápidamente el tejido animal.
- 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 reorganizó las nanopartículas, frenando efectivamente la producción de calor.
El calentamiento disminuyó más rápidamente en áreas con más nanopartículas, lo que redujo las preocupaciones sobre los 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 es rápida y segura. Los investigadores dicen que la capacidad de controlar con precisión la regeneración de 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.
Los autores agradecen la financiación de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU.
