رویای این تلاش علمی، این است که اندام‌ها را به اندازه کافی منجمد و ذخیره کنیم تا در صورت نیاز بتوانیم آنها را انتقال دهیم و پیوند بزنیم.

در سال ۲۰۲۳، دانشمندان دانشگاه «مینه سوتا» با پیوند موفقیت‌آمیز یک کلیه منجمد موش به موش دیگر تاریخ‌ساز شدند. این موفقیت، امیدی ایجاد کرد که بانک‌های اندام انسانی روزی به واقعیت تبدیل شوند اما هنوز مانعی بزرگ وجود دارد، وقتی اندام‌های بزرگتر منجمد می‌شوند، اغلب ترک می‌خورند و آنها را غیرقابل استفاده می‌کنند.

گروه پژوهشی دانشگاه تگزاس «آی اند ام» (A&M) به رهبری متیو پاول-پالم، استاد مهندسی مکانیک، گامی بزرگ در جهت حل این مشکل برداشته است. پژوهش اخیر آنان به بررسی دقیق دلیل ترک خوردن اندام‌ها در طول انجماد و نحوه متوقف کردن آن می‌پردازد.

تکنیک کلیدی آنان، «ویتریفیکاسیون» نام دارد. دانشمندان به جای اینکه اجازه دهند، کریستال‌های یخ تشکیل شوند که به سلول‌ها آسیب می‌رسانند، بافت‌ها را در محلولی مخصوص قرار می‌دهند و آنها را در حالت شیشه‌ای خنک می‌کنند. این فرآیند، زمان را برای سلول‌ها «منجمد» می‌کند و آنها را سالم نگه می‌دارد، اما چالش این است که مواد شیشه‌ای نیز شکننده هستند، بنابراین وقتی دما تغییر می‌کند، می‌توانند ترک بخورند.

گروه پژوهشی دکتر پاول-پالم بر روی خاصیتی به نام «دمای انتقال-شیشه» تمرکز کردند، محدوده دمایی که در آن گذار شیشه-مایع رخ می‌دهد. آنان دریافتند که محلول‌هایی با دمای انتقال-شیشه‌ای بالاتر، احتمال ترک خوردن کمتری دارند. به عبارت دیگر، تغییر شیمی محلول شیشه‌ای شدن می‌تواند اندام‌های منجمد را سخت‌تر و قابل اعتمادتر کند.

پاول-پالم توضیح داد: ترک خوردن، فقط بخشی از مشکل است، محلول‌ها همچنین باید برای بافت زنده ایمن باشند. اکنون، دانشمندان فرمول‌هایی طراحی خواهند کرد که هم از ترک خوردن جلوگیری و هم از سلول‌ها محافظت کنند.

کاربرد این نوع فناوری، فراتر از پیوند اعضا است. در حال حاضر از انجماد، در درمان‌های باروری استفاده می‌شود و می‌تواند به حفاظت از حیات وحش، ذخیره‌سازی واکسن و حتی کاهش ضایعات مواد غذایی کمک کند. این فناوری می‌تواند با راه‌حل‌های قوی‌تر و پایدارتر، برای حفظ انواع نمونه‌های بیولوژیکی، از سلول‌های منفرد گرفته تا کل اندام‌ها، گسترش یابد.

گیلرمو آگیلار، رئیس بخش مهندسی مکانیک در دانشگاه تگزاس  «آی اند ام» (A&M) و یکی از پژوهشگران این پژوهش، این نتایج را به‌عنوان «سهمی اساسی» در درک چگونگی رفتار مواد شیشه‌ای در زیست‌شناسی توصیف کرد. وی معتقد است که این امر می‌تواند آینده علوم زیستی را تغییر دهد.

این پروژه، دانشجویان و دانشمندانی از رشته‌های مختلف، مهندسی مکانیک، شیمی، فیزیک و کرایوبیولوژی (زیست سرمایی) را گرد هم آورد. پاول-پالم گفت: مهندسی مکانیک در اصل در مورد درک نحوه عملکرد چیزها است و گروه پژوهشی ما این طرز فکر را در یکی از بزرگترین چالش‌های پزشکی به کار برد.

سایت ساینس گزارش کرد، نتایج این پژوهش ما را یک قدم به آینده‌ای نزدیک‌تر کرده است که در آن می‌توان اندام‌ها را با خیال راحت حفظ کرد و به بیماران بی‌شماری فرصت زندگی دوباره داد.

انتهای پیام