Forskere ved Massachusetts Center for the Application of Technology in Medicine (MGH-CEM) har utviklet en enkel metode for å holde vann og vannbaserte løsninger i flytende tilstand ved temperaturer godt under det normale "frysepunktet" i veldig lange perioder. Mens de gjorde det med bare noen få unser, kunne deres tilnærming, beskrevet i Nature Communications, en dag gi trygg, langsiktig bevaring av blodceller, vev og organer og forbedre matsikkerheten.
"Vann og andre vandige løsninger, i volumene vi møter hver dag, fryser vanligvis når de avkjøles under frysepunktet på 0 grader Celsius," sier Burke Usta, Ph. D. fra MGH-CEM, medforfatter av verket. “Vår tilnærming, som vi har kalt 'dyp hypotermi', er å belegge overflaten av en slik væske med en løsning som ikke blandes med vann, for eksempel mineralolje, for å blokkere samspillet mellom vann og luft. Denne overraskende enkle, praktiske og billige tilnærmingen til superkjøling av væsker over lengre perioder kan åpne for mange metoder for konservering av mat og medisiner, samt muliggjøre grunnleggende eksperimenter som ikke tidligere var tilgjengelige."
Kan organer fryses i lang tid?
I de fleste virkelige miljøer begynner vann og vandige løsninger å fryse når temperaturen når under null, og iskrystaller dannes tilfeldig der væsker kommer i kontakt med luft eller forskjellige urenheter i løsningen. Underkjøling, som holder væsken ved en lav temperatur uten krystallisering, kan bare gjøres i små volumer og i korte perioder ved bruk av høytrykksutstyr som er dyrt og kan skade vev eller andre biologiske materialer.
Senking av temperaturen på ethvert biologisk materiale - for eksempel ved kald lagring av lett bedervelig mat og organer for transplantasjon - reduserer metabolske og andre reaksjoner. Hypotermi forlenger denne metabolske nedgangen uten skade forårsaket av iskrystallisering. Forskerne fant at forsegling av overflaten av en liten (1 ml) vannprøve med en hydrokarbonbasert olje, slik som mineralolje, olivenolje eller parafinolje, kan undertrykke isdannelse ved temperaturer så lave som -13 grader i en uke. I løpet av eksperimenter med mer komplekse oljer og enkle hydrokarboner, som alkoholer og alkaner, klarte de å holde 1 ml vannprøver og cellesuspensjon superkjølt til -20 grader i 100 dager og 100 ml prøver i en uke.
Ilya Khel
