【给器官穿上“液态铠甲”?】器官,能不能像速冻食品一样,长期 “锁鲜” 保存,解冻后依然鲜活?近日,中国科学院理化技术研究所研究团队将液态金属用作低温保护剂,给器官穿上了一件特制的“液体铠甲”,并在其内部开通了“热高速公路”,为器官长期保存与临床移植开辟了新方向。
科研团队针对大尺度器官的传热瓶颈,自主研发出柔性液态金属低温保护剂,以镓铟合金为核心,搭配生物相容性高分子,打造出兼具超高导热、柔性贴合、可灌注、可洗脱的新一代保护材料。
团队新研发的柔性液态金属低温保护剂导热系数高达9.3W/m·K,比传统纳米复温液提升近10倍,低温下可相变平整化,像 “液态铠甲” 一样无缝贴合器官表面,搭配明胶界面过渡层,可快速洗脱、高效回收,生物安全性拉满。
基于以上高导热材料,团队还提出了全新的“介入式强化传热”范式:表面强化传热,液态金属紧密包覆器官,消除界面空隙,大幅降低界面及接触热阻;体积强化传热,保护剂灌入血管网络,在磁场下实现全域均匀复温;协同强化传热,内外联动,打通“热高速公路”,使热应力直接降低了两个数量级。
科研团队先后在兔皮肤、血管、肾脏等多尺度样本上开展系统验证。结果证明,相较于传统水浴复温方法,皮肤在液氮中长期保存及复温后存活率提升1.7倍,且移植后皮肤愈合能力显著增强,同样保存条件下血管存活率提升3.6倍。
团队还成功实现了10ml级兔肾脏的深低温保存与异体移植,在-150℃玻璃化保存7天。此前,该领域最好水平仅停留在~1ml大鼠肾脏异体移植,~10ml兔肾脏仅有自体移植个例,且存活率仅1/3。(中科院之声)中国科普博览

