Massachusettsin lääketieteellisen tekniikan keskuksen (MGH-CEM) tutkijat ovat kehittäneet yksinkertaisen menetelmän veden ja vesipohjaisten liuosten pitämiseksi nestemäisessä tilassa normaalin "jäätymispisteen" alapuolella olevissa lämpötiloissa hyvin pitkään. Vaikka he tekivät sen vain muutamalla unssilla, Nature Communicationsissa kuvattu lähestymistapa voisi jonain päivänä tarjota turvallisen, pitkäaikaisen verisolujen, kudosten ja elinten säilymisen ja parantaa elintarviketurvallisuutta.
"Vesi ja muut vesiliuokset päivittäin näkemässämme määrissä jäätyvät yleensä jäähtyessään 0 celsiusasteen jäätymispisteen alapuolelle", sanoo Burk Usta, Ph. D. MGH-CEM: ltä, kirjoittamisen tekijä. "Lähestymistapamme, jota olemme kutsuneet" syväksi hypotermiaksi ", on päällystää tällaisen nesteen pinta vedellä sekoittumattomalla liuoksella, kuten mineraaliöljyllä, estämään veden ja ilman vuorovaikutus. Tämä yllättävän yksinkertainen, käytännöllinen ja halpa lähestymistapa ylijäähdytysnesteisiin pitkiä aikoja voi avata monia menetelmiä ruoan ja lääkkeiden säilyttämiseksi sekä mahdollistaa perustutkimukset, joita ei ole aiemmin ollut saatavilla."
Voivatko elimet jäätyä pitkään?
Useimmissa todellisissa ympäristöissä vesi ja vesiliuokset alkavat jäätyä, kun lämpötila saavuttaa nollan, ja jääkiteitä muodostuu satunnaisesti, missä nesteet joutuvat kosketuksiin ilman tai erilaisten epäpuhtauksien kanssa liuoksessa. Alijäähdytys, joka pitää nesteen alhaisessa lämpötilassa ilman kiteytymistä, voidaan suorittaa vain pieninä määrinä ja lyhyinä aikoina käyttämällä korkeapainelaitteita, jotka ovat kalliita ja voivat vahingoittaa kudoksia tai muita biologisia materiaaleja.
Minkä tahansa biologisen materiaalin lämpötilan laskeminen - esimerkiksi pilaantuvien elintarvikkeiden ja elinten kylmävarastoinnin aikana - hidastaa aineenvaihdunta- ja muita reaktioita. Hypotermia pidentää tätä aineenvaihdunnan hidastumista ilman jääkiteytymisen aiheuttamia vaurioita. Tutkijat havaitsivat, että pienen (1 ml) vesinäytteen pinnan sulkeminen hiilivetypohjaisella öljyllä, kuten mineraaliöljyllä, oliiviöljyllä tai parafiiniöljyllä, voi estää jään muodostumisen jopa -13 asteen lämpötilassa viikon ajan. Kokeiden aikana monimutkaisemmilla öljyillä ja yksinkertaisilla hiilivedyillä, kuten alkoholeilla ja alkaaneilla, he onnistuivat pitämään 1 ml näytteitä vettä ja solususpensiota ylijäähdytettynä -20 asteeseen 100 päivän ajan ja 100 ml näytteitä viikon ajan.
Ilya Khel