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科学家发现冷冻和复活活脑组织的新方法
通过防止通常由冰晶造成的微观损伤，科学家们在安全冷冻和恢复脑组织方面迈出了重要一步。如果活体组织可以冷冻数年甚至数十年，然后在不丧失功能的情况下复活，会怎么样？寻找使这成为可能的方法的科学家们转向了一种不太可能的[...]
来源:SciTech日报通过防止通常由冰晶造成的微观损伤，科学家们在安全冷冻和恢复脑组织方面迈出了重要一步。
如果活体组织可以冷冻数年甚至数十年，然后在不丧失功能的情况下复活，会怎样？寻找实现这一目标的方法的科学家们转向了一个意想不到的灵感来源：西伯利亚蝾螈，一种能够在地球上最严寒的环境中生存的小型两栖动物。
根据一些报道，西伯利亚蝾螈可以在接近冰点以下 50 度的温度下保持冬眠，并在永久冻土中忍受数十年。一旦环境变暖，它就会恢复正常活动。研究人员表示，秘密在于动物非凡的天然“防冻”系统。
蝾螈的肝脏产生甘油，这种酒精可以降低体内的冰点，有助于在冷冻和解冻过程中保护细胞和组织。如果没有这种保护，极端寒冷通常会对生物体造成毁灭性的影响，因为组织内部会形成冰晶。
“冰晶的形成是极端寒冷通常对生物如此有害的原因，”埃尔兰根国立医院分子神经病学系的 Alexander German 博士解释道。 “这是因为晶体会机械损伤细胞，从而破坏组织敏感的纳米结构。”
组织液凝固成玻璃状
人类胚胎还可以通过极度深度冷冻保存多年。为了实现这一点，需要用类似于甘油的化学物质处理细胞，以阻止冰晶的形成。 “当冷却至 -130 度以下时，组织也会凝固，”German 说。 “然而，细胞内部和细胞之间的水会转变为玻璃状状态。”玻璃像冰一样坚硬，但它的分子是随机排列的，而不是晶体中看到的有序图案。
优化防腐剂和冷冻过程
DOI：10.1073/pnas.2516848123