用超低温技术保存移植器官(人体冷冻真的有机会复活吗？)

用超低温技术保存移植器官

对于患有终末期器官衰竭的患者来说，器官移植已经是最后一项选择了。然后，即使选择移植器官，也会面临免疫系统的长期排异的问题，即使在准备移植的过程中，器官如何保存，手术本身会对器官造成哪些不可逆的损伤或破坏，也是需要深入考虑的。免疫系统发生排异反应主要是因为提供器官的人和接受器官移植的人的血清型不同，接受移植者的免疫系统无法正常识别移植器官，而是当做体外入侵物进行攻击。因此，病人需要终身服用免疫抑制剂才能减轻排异反应，但这会削弱病人的免疫力，是一把需要谨慎使用的双刃剑。现在也有一些更安全的治疗方法：在器官移植前，先对患者进行骨髓移植手术，在患者新的免疫系统建立之后，再进行器官移植手术。由于移植的骨髓和器官都来自同一供者，新生的免疫系统能够识别移植器官，从而避免排异反应的发生。在现代医学能够比较好地克服排斥反应的前提下，器官移植面临的另一个难题是移植器官的保存问题。死亡供者器官有两个来源，心死亡供者和脑死亡供者。一般来说，dbd供者的心脏一直在保持搏动，而dcd供者的器官受心脏停止时间的影响有一定程度的热缺血损伤，因此dbd供者更适合器官移植。移植器官要在无血液供应的情况下保存一段时间，如果不作处理，短则几分钟长则一个小时就可能会出现器官衰亡的现象。而器官保存就是为了尽可能延长在体外无血液供应下的存活时间，保持活性，直到移植到受者体内。从20世纪60年代开始，临床医学发明了模拟细胞内液环境的保存液，让离体器官的保存时间大大延长，满足了手术和长距离器官运输的时间要求。体外膜肺氧合是目前肾移植患者存活率相当高的一种做法。ecmo装置在患者心死亡后继续为器官提供含氧血液，并在获取器官之前为器官提供灌注。保存液和ecom系统虽然解决了移植器官较长时间的保存问题，但器官移植的另一个社会问题依然存在，即可供移植的器官数量和等待器官移植的患者数量之间的巨大差距。据报道，中国每年有约100万终末期肾病患者，约30万终末期肝病患者，而每年的器官移植手术仅约1万人次。在美国，每年60%捐赠的心肺器官因为无法长期保存而遭到废弃。要解决这一矛盾，除了建立器官信息共享系统，减少因地域、情报因素造成已有可移植器官的浪费，寻求能更长时间保存器官的方法也至关重要。“超低温保存技术”似乎是个不错的选择。早在20世纪50年代，超低温保存技术就已用于保存鸟类精子。同期，人类精子也由这项技术保存起来。随着冷冻保护剂的发展，超低温保存技术在保存细胞、体液方面取得了较大进步。但当它应用于器官移植时，还有很多难题需要克服。虽然科学家已经能够将器官冷却到保存所需的温度，但在加热冷冻器官的过程中，冰晶的形成会严重破坏组织细胞，造成器官损坏。在样本较小时，冷冻保护剂能很好的发挥作用。但对复杂的立体人体器官来说，这种破坏十分常见。直到明尼苏达大学发表在《科学转化医学》上的一项研究在超低温保存技术做出了关键性突破。研究人员成功地将用超低温保存的人类和猪心瓣膜和血管加热恢复，同时没有对样品产生任何损伤。正如明尼苏达大学机械和生物医学工程师教授所说：“这次迄今为止，人类首次成功实现以每分钟升温几百摄氏度的速率快速加热唤醒超低温保存的较大生物组织，且没有造成损伤。”研究人员使用的是纳米颗粒磁场加热技术。他们将硅裹氧化铁纳米颗粒均匀分散到保存有器官的防冻剂溶液中，在加热过程中，这些纳米颗粒在外加磁场的作用下扮演者微型加热器的角色。研究人员能够以每分钟100-200℃的升温速率均匀地加热保存组织，远远快过现有的加热方法。这些纳米颗粒在加热完成后能被成功冲洗掉。将能够均匀分布在防冻剂中的纳米颗粒转化为小型加热器是个巧妙的做法，既保证了加热的均匀性，同时大大提高了加热速度。下一步，我们期待研究人员能够在此基础上克服生物器官的复杂性，在大型生物器官身上成功实现相同的加热效果。不难设想，超低温器官保存如果能够顺利实现，捐赠器官就可以保存更长时间。即使不能及时移植，器官也可以保存在器官银行中，在患者需要的时候进行加热唤醒。这不仅能够挽救终末期器官衰竭的患者的生命，还能极大缓解器官移植供需矛盾。

人体冷冻真的有机会复活吗？

截至目前的医疗条件是不能复活的。以人类目前掌握的医学技术和未来数十年的发展来看，通过冷冻的方法保存甚至复活人体确有可行性。无论介于毫微米之间的生殖细胞，还是大到头部乃至整个人体，冷冻原则基本相同：快速和玻璃化。

在目前技术条件下，人体的部分组织和细胞可以冷冻保存，如脐带血、干细胞、皮肤、血液、胚胎等。

在目前的器官移植中，可以使用极度低温的方法使器官的存活时间延长至数小时甚至数天。近年来，人体冷冻技术有很大进步。一方面，灌注的保护液已经改进，且可以“无冰冷却”。另一方面，目前的医学技术支持下，神经被低温冷冻50年，确有复苏的可能性。同时，医院、医生、航空公司、政府等方面的顺畅合作，使得病人心脏自然停止后，冷冻过程能立即开始，有效避免了器官和组织可能出现的任何损坏。

然而，生物的冷冻技术目前还处于摸索阶段，人类想通过冷冻完成复活，难度也非常大。国内人体冷冻志愿者赵磊认为，做细胞培养的时候，细胞脱壁后还得用保护剂才能保证冻存后有细胞能经历程序降温后活下来。再次，解冻后复苏经常失败，即使是成功也不过是部分细胞重新生长而已。单个细胞都没法保证成功还想保存人体和大脑。

目前，冷冻科学家们还没有成功复活过任何人和动物。尚未有实验能证明，在长时间冷冻后，细胞仍可以完好。

扩展资料

人体冷冻技术

人体冷冻技术是把人体在极低温（-196℃以下）冷藏保存，期望未来能通过先进的医疗科技使病人解冻后再复活，并接受治疗。是一种尚在试验中的医疗科学技术。

一般有两种实现途径：人体快速冷冻，是在形成细小的冰晶前，就将人体冷冻至-196℃的液氮中。该方法操作难度高。当人体温度降到-5℃时，细胞内水分亦会冻结，形成冰晶。冰晶会穿透细胞膜，导致严重的组织损伤，从而对躯体造成不可挽回的伤害。

低温保护剂置换法，是用不“结冰”的特殊制剂置换全身血液，再将人体缓慢冷冻至-196℃的液氮温度，其缺点是冷冻置换剂往往毒性较大，冷冻过程较为危险且不可控。

移植器官后为什么还能继续存活呢？

器官移植是活性移植，要取得成功，技术上有3个难关需要突破。

一是移植器官一旦植入受者体内，必须立刻接通血管，以恢复输送养料的血供，使细胞赖以存活，这就要求有一套不同于缝合一般组织的外科技术，而这种完善的血管吻合操作方法，直到1903年才由A.卡雷尔创制出来。

二是切取的离体缺血器官在常温下短期内（少则几分钟，多则不超过1小时）就会死亡，不能用于移植。而要在如此短促的时间内完成移植手术是不可能的。因此，要设法保持器官的活性，这就是器官保存。方法是降温和持续灌流，因为低温能减少细胞对养料的需求，从而延长离体器官的存活时间，灌流能供给必需的养料。直到1967年由F.O.贝尔泽、1969年由G.M.科林斯（均为美国人）分别创制出实用的降温灌洗技术，包括一种特制的灌洗溶液，可以安全地保存供移植用肾的活性达24小时。这样才赢得器官移植手术所需的足够时间。

三是医疗上用的器官来自另一个人。但是受者作为生物有着一种天赋的能力和机构（免疫机构），能对进入其体内的外来“非己”组织器官加以识别、控制、摧毁和消灭。这种生理免疫过程在临床上表现为排斥反应，导致移植器官破坏和移植失败。

移植器官正象人的其他细胞一样，有二大类主要抗原：ABO血型和人类白细胞抗原(HLA)，它们决定了同种移植的排斥反应。ABO血型只有4种(O、A、B、AB)，寻找ABO血型相同的供受者并不难；但是HLA异常复杂，现已查明有7个位点，即HLA──A、B、C、D、DR、DQ、DP，共148个抗原，其组合可超过200万种。除非同卵双生子，事实上不可能找到HLA完全相同的供受者。所以，同种移植后必然发生排斥反应，必须用强有力的免疫抑制措施予以逆转。到1960年代才陆续发现有临床实效的免疫抑制药物：硫唑嘌呤(1961)、泼尼松(1963)、抗淋巴细胞球蛋白(ALG，1966) 、环磷酰胺(1971)，这以后才能使移植的器官长期存活。1962年美国J.E.默里（1990年诺贝尔生理学或医学奖获得者）第一次进行人体肾移植获得长期存活，器官移植作为医疗手段，才成为现实。

移植器官要符合上述三个条件，器官下能存活。

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