Los investigadores del Centro de Ingeniería de Medicina del Hospital General de Massachusetts MGH-CEM han desarrollado un método simple para mantener el agua y las soluciones a base de agua en estado líquido a temperaturas muy por debajo del "punto de congelación" habitual durante períodos muy prolongados deSi bien actualmente lo han logrado para volúmenes de solo unas pocas onzas, su enfoque, descrito en la revista Comunicaciones de la naturaleza - algún día puede permitir la preservación segura y prolongada de células sanguíneas, tejidos y órganos, junto con una mejor conservación de los alimentos.
"El agua y otras soluciones acuosas en los tipos de volúmenes con los que tratamos todos los días normalmente se congelan cuando se enfrían por debajo del punto de congelación de 0 ° C o 32 ° F", dice O. Berk Usta, PhD, del MGH-CEM,coautor correspondiente del informe: "Nuestro enfoque, que llamamos 'superenfriamiento profundo', es simplemente cubrir la superficie de dicho líquido con una solución que no se mezcla con agua, como el aceite mineral, para bloquear la interfaz entre el aguay aire, que es el sitio principal de cristalización. Este enfoque sorprendentemente simple, práctico y de bajo costo para soluciones de sobreenfriamiento durante períodos prolongados puede permitir muchos métodos médicos y de conservación de alimentos, así como experimentos fundamentales que antes no eran posibles ".
En la mayoría de los entornos del mundo real, el agua y las soluciones a base de agua comienzan a congelarse cuando la temperatura alcanza menos de 0 ° C / 32 ° F, con cristales de hielo que se forman aleatoriamente donde los líquidos entran en contacto con el aire o varias impurezas en la solución.- la reducción de un líquido por debajo de su punto de congelación habitual sin cristalización - se ha logrado por volúmenes muy pequeños y breves períodos de tiempo o mediante el uso de equipos de alta presión que son costosos y posiblemente dañinos para los tejidos u otros materiales biológicos.
La reducción de la temperatura de cualquier material biológico, como el almacenamiento en frío de alimentos y órganos perecederos para el trasplante, ralentiza las reacciones metabólicas y de otro tipo. El sobreenfriamiento extiende aún más esta desaceleración metabólica sin el daño causado por la cristalización del hielo. Después de las observaciones por plomoautor Haishui Huang, PhD, el equipo descubrió por primera vez que sellar la superficie de una pequeña muestra de agua 1 ml con un aceite a base de hidrocarburos, como aceite mineral, aceite de oliva o aceite de parafina, podría suprimir la formación de hielo a temperaturas quea una temperatura de hasta -13 ° C alrededor de 9 ° F durante una semana.A través de una serie de experimentos con aceites más complejos y con hidrocarburos simples puros, como alcoholes y alcanos, lograron conservar muestras de 1 ml de agua ysuspensiones celulares sobreenfriadas a -20 ° C -4 ° F durante 100 días y muestras de 100 ml 3.2 oz durante una semana
El equipo también demostró la aplicación de su método de sobreenfriamiento profundo para la conservación prolongada de los glóbulos rojos. Si bien los glóbulos rojos generalmente se almacenan a 4 ° C 39 ° F durante 42 días, informes recientes han sugerido que las célulasla calidad a esa temperatura comienza a disminuir después de alrededor de 14 días, y la lesión celular irreversible se establece después de 28 días, lo que desafía la práctica actual de almacenamiento de sangre. Los experimentos preliminares del equipo MGH-CEM indicaron que su enfoque de sobreenfriamiento profundo podría preservar de manera segura las suspensiones de glóbulos rojosde hasta 100 ml a -13 ° C durante un máximo de 100 días, más del doble del tiempo de almacenamiento actual.
"Actualmente estamos realizando experimentos para aumentar el volumen de las muestras de almacenamiento de glóbulos rojos hasta el rango de 300 a 500 ml más clínicamente relevante", dice Usta, quien es profesor asistente de Cirugía en la Facultad de Medicina de Harvard. "También estamostrabajando en aplicar este método a otras células y traducirlo a tejidos grandes y órganos enteros como el hígado. Junto con posibles aplicaciones en medicina y conservación de alimentos, también creemos que esta invención podría usarse para estudiar reacciones químicas en estado líquido a bajo niveltemperaturas sin el equipo de alta presión costoso y complicado habitual ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Hospital General de Massachusetts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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