Впервые ученые заставили биться ткани сердца после заморозки

При замораживании тканей и органов для трансплантации важно предотвращать опасное образование кристаллов льда. Новая технология, созданная учеными США, позволяет решить эту проблему. Они первыми успешно применили метод охлаждения для сохранения и оживления искусственно созданных сердечных тканей. Это значит, что в будущем донорские органы дольше могут оставаться пригодными для пересадки.

Технология, предложенная специалистами из Калифорнийского университета в Беркли, называется изохорическим охлаждением и была изобретена 16 лет назад. Она позволяет избежать образования кристаллов льда в процессе сохранения биологического материала, а также начинает проникать в пищевую промышленность, где обещает огромную экономию энергии.

Тогда как традиционное изобарическое охлаждение замораживает материал под действием постоянного давления в воздушной среде, изохорическое требует погружения в жидкость. Затем материал запечатывают в прочном контейнере без доступа воздуха и лишнего места для формирования кристаллов льда. В прошлом ученым уже удавалось охладить образцы до -22°C и предотвратить замерзание 40% материала, рассказывает New Atlas.

Теперь исследователи разработали систему сердца на чипе, вырастив ткани сердца из взрослых стволовых клеток. Эти ткани сокращаются в том же ритме, что и сердце человека, а микрофлюидальные каналы служат для подачи питательных веществ и лекарств. Все это они погрузили в изохорическую камеру и охладили до -3°C. Затем образцы разморозили через 24, 48 и 72 часа, нагревая их до +37°C.

Спонтанное сердцебиение сохранилось в 65–80% образцов, без существенной разницы в длительности охлаждения. Анализ материала показал, что структурная целостность тканей не изменилась. Также образцы сохранили восприимчивость к препарату изопротеренолу, который повышает частоту сердечных сокращений.

«Насколько нам известно, это самый первый опыт охлаждения и восстановления автономно сокращающейся, искусственной сердечной мышцы человека», — сказал соавтор исследования Мэтт Пауэлл-Пальм.

Успешная разморозка тканей сердца после трех дней охлаждения — многообещающее доказательство эффективности технологии. Оно значимо увеличивает сроки возможной пересадки органов, которые сейчас измеряются в часах.