Forskere ved Massachusetts Center for Application of Technology in Medicine (MGH-CEM) har udviklet en enkel metode til at holde vand og vandbaserede løsninger i flydende tilstand ved temperaturer langt under det normale "frysepunkt" i meget lange perioder. Mens de gjorde det med kun få ounce, kunne deres tilgang, beskrevet i Nature Communications, en dag give en sikker, langsigtet konservering af blodlegemer, væv og organer og forbedre fødevaresikkerheden.
”Vand og andre vandige opløsninger i de mængder, vi møder hver dag, fryser normalt, når de afkøles under frysepunktet på 0 grader Celsius,” siger Burk Usta, ph.d. fra MGH-CEM, medforfatter af værket.”Vores tilgang, som vi har kaldt 'dyb hypotermi', er at belægge overfladen af en sådan væske med en opløsning, der ikke blandes med vand, såsom mineralolie, for at blokere interaktionen mellem vand og luft. Denne overraskende enkle, praktiske og billige tilgang til superkøling af væsker i længere perioder kunne åbne op for mange metoder til konservering af mad og medicin samt muliggør grundlæggende eksperimenter, der ikke tidligere var tilgængelige.”
Kan organer nedfryses i lang tid?
I de fleste virkelige miljøer begynder vand og vandige opløsninger at fryse, når temperaturen når under nul, og iskrystaller dannes tilfældigt, hvor væsker kommer i kontakt med luft eller forskellige urenheder i opløsningen. Underafkøling, der holder væsken ved en lav temperatur uden krystallisering, kan kun udføres i små volumener og i korte perioder ved hjælp af højtryksudstyr, der er dyrt og kan beskadige væv eller andre biologiske materialer.
Sænkning af temperaturen på ethvert biologisk materiale - f.eks. Ved opbevaring af letfordærvelige fødevarer og organer til transplantation - bremser metaboliske og andre reaktioner. Hypotermi forlænger denne metaboliske afmatning uden skader forårsaget af iskrystallisering. Forskerne fandt ud af, at forsegling af overfladen af en lille (1 ml) vandprøve med en carbonhydridbaseret olie såsom mineralolie, olivenolie eller paraffinolie kan undertrykke isdannelse i temperaturer så lave som -13 grader i en uge. I løbet af eksperimenter med mere komplekse olier og enkle kulbrinter, såsom alkoholer og alkaner, lykkedes det dem at holde 1 ml prøver af vand og cellesuspension superkølet til -20 grader i 100 dage og 100 ml prøver i en uge.
Ilya Khel
