Ученые инженерного колледжа при Университете штата Орегон (OSU) нашли новый способ стеклования – криоконсервации без образования кристаллов льда. Открытие дает большие возможности использования сверхнизких температур для сохранения живых тканей и органов.

Это может быть важным шагом в деле сохранения сложных биологических тканей и структур, — заявил исследователь Адам Хиггинс из Школы химической, биологической и экологической инженерии Университета штата Орегон.

В настоящее время технология криоконсервации – низкотемпературная заморозка живых биологических объектов с возможностью последующего восстановления их функций – используется для хранения спермы, крови, эмбрионов, семян растений и другого биологического материала. Однако ее недостатком является кристаллизация внутриклеточной воды, что может привести к разрушению мембранных структур. Это ограничивает потенциал использования технологии.

Ученые пытались решить эту проблему, используя в своих экспериментах различные криозащитные вещества вроде этиленгликоля. Однако это не принесло успеха, так как криопротекторы в своем большинстве являются токсичными и при попытке защитить клетки могут повредить их.

В статье, опубликованной в журнале PLOS One, говорится о создании математической модели имитации процесса замерзания и мерах по минимизации клеточных повреждений. Ученые предположили, что если сначала обработать клетки низкоконцентрированным криопротектором, чтобы дать им набухнуть, а затем применить более высокую дозу, то процесс стеклования пройдет с гораздо меньшей токсичностью. В результате выживаемость клеток увеличилась с 10 до 80 процентов.

Нам удалось решить единственную серьезную проблему и ограничивающий фактор в стекловании – токсичность криопротектора. Новая модель позволяет выявлять наиболее безопасные криопротекторы, а также стекловать более сложные ткани и даже целые органы, — заявили ученые.