Mokslo ir technologijų pasaulis

Japonijos Hirosimos universiteto mokslininkai, panaudoję maisto užšaldymo technologiją, įrodė, kad įmanoma užšaldyti ląsteles nenaudojant toksiškų preparatų bei neleidžiant susiformuoti audinius pažeidžiantiems ledo kristalams.

Jau kelis dešimtmečius medikai žemoje temperatūroje sėkmingai užšaldo spermą, kraują, embrionus, oocitus, kamienines ląsteles ir kitas nedideles ląstelių grupes. Tačiau, norint išsaugoti žemoje temperatūroje ir vėliau panaudoti persodinimui vidaus organus, pavyzdžiui, kepenis ar širdį, šiuo metu naudojami nuo užšalimo apsaugantys toksiški preparatai. Šios medžiagos apsaugo biologinius audinius nuo žalos, kurią padaro besiformuojantis ledas - tik tuomet atšildyti organai yra tinkami naudoti.

Mokslininkai tikisi, kad šią problemą padės išspręsti sušių konservavimo žemoje temperatūroje metodas, kurį taikant vanduo užšaldomas akimirksniu, todėl nesusidaro ląsteles pažeidžiantys ledo kristalai. Ši technologija jau taikoma užšaldant dantis.

Klaidingai manoma, kad užšaldant organus, ląstelės suplyšta, nes jose susidaro ledo kristalai, tačiau taip atsitinka tik tada, kai užšaldymo greitis viršija tarpląstelinėje erdvėje vykstančio osmosinės dehidratacijos proceso greitį.

Naudojant kontroliuojamo užšaldymo režimą arba lėtą užšaldymą įmanoma užšaldyti mažus biologinius mėginius. Šiuo būdu viso pasaulio ligoninėse ir veterinarijos klinikose bei tyrimų laboratorijose užšaldomi oocitai, oda, kraujo produktai, embrionai, sperma, kamieninės ir kitos ląstelės. Tačiau mėginant užšaldyti didesnius organus ar netgi visą žmogų, galima sukelti mechaninius ir cheminius pažeidimus, nes tarpląstelinis skystis užšąla ir susiformuoja ledas.

Ir štai dabar tyrėjai iš Hirosimos universiteto, panaudoję sušių ir kitų delikatesų užšaldymo technologiją, įrodė, kad įmanoma užšaldyti ląsteles nenaudojant toksiškų preparatų. Kaip praneša „Singularity Hub“, taikant Japonijos kompanijos ABI sukurtą „Cells Alive“ sistemą (CAS), tarpląstelinis skystis neužšąla, nes šaldymo metu jis yra virpinamas magnetiniais laukais. Kai magnetinis laukas išjungiamas, labai žemos temperatūros vanduo užšąla akimirksniu, todėl nespėja susiformuoti kenksmingi ledo kristalai.

Patentuota CAS technologija jau naudojama pirmajame pasaulio komerciniame dantų banke „The Teeth Bank“, dantų išsaugojimui ir potencialiai kaip alternatyvus kamieninių ląstelių šaltinis. Šiame banke galima išsaugoti pašalintus dantis, kurie anksčiau buvo išmetami kaip nereikalingos medicininės atliekos, ir, prireikus, juos vėl implantuoti. Prieš persodinimą netgi galima pakeisti išsaugotų dantų formą. Taikant CAS technologiją, išsaugomi net dantų raiščiai, todėl ir tampa įmanoma persodinti dantis.

2010 m. žurnale „Cryobiology“ paskelbtame tyrime išnagrinėti skirtumai, kaip išsaugomi dantys taikant lėto užšaldymo metodą ir CAS technologiją. Pirmuoju atveju dantų raiščiai būna smarkiai pažeisti, o antruoju – dantų raiščiai išsaugomi su nedideliais pažeidimais, persodinti jie auga taip pat, kaip natūraliai išaugusio danties.