Gli scienziati del Massachusetts Center for the Application of Technology in Medicine (MGH-CEM) hanno sviluppato un metodo semplice per mantenere l'acqua e le soluzioni a base acquosa in uno stato liquido a temperature ben al di sotto del normale "punto di congelamento" per periodi di tempo molto lunghi. Anche se lo hanno fatto con poche once, il loro approccio, descritto in Nature Communications, potrebbe un giorno fornire una conservazione sicura ea lungo termine di cellule del sangue, tessuti e organi e migliorare la sicurezza alimentare.
"L'acqua e altre soluzioni acquose, nei volumi che incontriamo ogni giorno, di solito si congelano quando vengono raffreddate al di sotto del punto di congelamento di 0 gradi Celsius", afferma Burke Usta, Ph. D. di MGH-CEM, coautore del lavoro. “Il nostro approccio, che abbiamo chiamato 'ipotermia profonda', consiste nel rivestire la superficie di un tale liquido con una soluzione che è immiscibile con l'acqua, come l'olio minerale, per bloccare l'interazione tra acqua e aria. Questo approccio sorprendentemente semplice, pratico ed economico al supercooling dei liquidi per lunghi periodi potrebbe aprire molti metodi per la conservazione di cibo e medicine, oltre a consentire esperimenti fondamentali non precedentemente disponibili ".
Gli organi possono essere congelati a lungo?
Nella maggior parte degli ambienti reali, l'acqua e le soluzioni acquose iniziano a congelare quando la temperatura scende sotto lo zero e si formano casualmente cristalli di ghiaccio dove i liquidi entrano in contatto con l'aria o varie impurità nella soluzione. Il sottoraffreddamento, che mantiene il liquido a bassa temperatura senza cristallizzazione, può essere effettuato solo in piccoli volumi e per brevi periodi di tempo utilizzando apparecchiature ad alta pressione che sono costose e possono danneggiare i tessuti o altri materiali biologici.
L'abbassamento della temperatura di qualsiasi materiale biologico, ad esempio durante la conservazione a freddo di alimenti deperibili e organi per il trapianto, rallenta le reazioni metaboliche e di altro tipo. L'ipotermia prolunga questo rallentamento metabolico senza danni causati dalla cristallizzazione del ghiaccio. Gli scienziati hanno scoperto che sigillare la superficie di un piccolo campione (1 ml) di acqua con un olio a base di idrocarburi, come olio minerale, olio d'oliva o olio di paraffina, può sopprimere la formazione di ghiaccio a temperature fino a -13 gradi per una settimana. Nel corso di esperimenti con oli più complessi e idrocarburi semplici, come alcoli e alcani, sono riusciti a mantenere 1 ml di campioni di acqua e sospensione cellulare super raffreddati a -20 gradi per 100 giorni e 100 ml di campioni per una settimana.
Ilya Khel
