افزایش زمان نگهداری عضو پیوندی با کمک نانوذرات

این روش، یک فرآیند دو مرحله‌ای بوده که در آن با خیال راحت بافت‌های یخ زده را با استفاده از میله‌های مغناطیسی نانوساختار گرم می‌کنند. این روش می‌تواند جایگزین روش‌های محدود فعلی باشد و پیوند عضو شانس موفقیت بیشتری پیدا کند.

روش استاندارد طلایی برای حفظ اندام‌ها قبل از پیوند، ذخیره‌سازی سرد استاتیک است که شامل سرد کردن اندام و حفظ آن در صفر تا ۴ درجه سانتیگراد در محلول و حفظ در همان دما است. با این حال، این روش بسته به نوع اندام، فقط یک پنجره کوتاه برای پیوند فراهم می‌کند.

بر خلاف انجماد معمولی که باعث انتقال مایعات به حالت کریستالی می‌شود، فرآیند شیشه‌شدگی از یک ماده محافظ استفاده می‌کند تا با کمک آن مایع یخ نزند و در یک حالت آمورف باقی بماند. مشکل این است که برای جلوگیری از تشکیل کریستال‌های یخ، گرمایش یکنواخت و سریع لازم است. محققان دانشگاه‌های مینه‌سوتا و کالیفرنیا، یک روش دو مرحله‌ای را با استفاده از نانومیله‌های مغناطیسی ارائه کرده‌اند که با استفاده از آن می‌توان با خیال راحت و سریع ذوب و بازگرداندن اندام به حالت عاری را انجام داد.

محققان اخیراً نشان دادند که خوشه‌هایی از نانوذرات اکسید آهن در معرض یک میدان مغناطیسی متناوب، گرمای کافی ایجاد می‌کند تا به سرعت بافت‌های حیوانات ذخیره شده در دمای منفی۱۵۰ درجه سانتیگراد، در محلول حاوی یک ماده محافظت کننده و نانوذرات گرم شود.

اما این کار چگونه انجام می‌شود؟ قرار گرفتن در معرض یک ماده رسانا، مانند اکسید آهن در یک میدان مغناطیسی که به سرعت تغییر می‌کند، باعث می‌شود جریان‌های گردابی در مواد ایجاد شود. مقاومت در برابر جریان‌های گردابی، در سطح مواد متمرکز شده و باعث گرمایش ژول می‌شود.

به نقل از ستاد نانو، در حالی که آزمایش قبلی موفقیت‌آمیز بود، محققان نگران این بودند که توزیع نانوذرات در بافت‌ها ممکن است باعث ایجاد نقاط داغ موضعی شده که منجر به آسیب به بافت و سمیت ناشی از ماده محافظت‌کننده شود. از این رو آنها یک مرحله دوم را به این فرآیند اضافه کردند.

محققان از اکسید آهن پوشیده از سیلیکون (Fe3O4@SiO2) و یک ماده محافظت‌کننده استفاده کردند. بافت در نیتروژن مایع منجمد می‌شود. آنها از یک میدان مغناطیسی متناوب برای بازگرداندن سریع بافت‌ها استفاده کردند. اما این بار، با نزدیک شدن نمونه‌ها به نقطه ذوب عامل محافظت‌کننده، یک میدان مغناطیسی افقی به نمونه اعمال می‌شود که باعث اثر روی نانوذرات شده و در نهایت با تنظیم مجدد عملکرد آنها، موجب کند شدن تولید گرما می‌شود.