Phát triển hỗn hợp hóa học giúp mô não hoạt động trở lại sau khi bị đông lạnh

Đông lạnh có hiệu quả trong việc giữ cho vật liệu hữu cơ không bị phân hủy nhưng vẫn gây hư hỏng. Khi nước bên trong chuyển thành băng, các tinh thể sẽ xé nát tế bào, đó là lý do tại sao thịt hoặc trái cây đông lạnh sẽ hơi nhão sau khi rã đông nhưng vấn đề lớn hơn là nó cũng xảy ra với các cơ quan hoặc mô được làm lạnh để cấy ghép, nghiên cứu.

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại Đại học Fudan ở Trung Quốc đã thử nghiệm nhiều hợp chất hóa học khác nhau để xem hợp chất nào có thể có tác dụng bảo tồn mô não sống trong quá trình đông lạnh. Họ bắt đầu bằng cách thử nghiệm các hóa chất trên cơ quan não, những khối mô não nhỏ được nuôi trong phòng thí nghiệm và phát triển thành các loại tế bào liên quan khác nhau.

Các chất hữu cơ được ngâm trong hóa chất khác nhau sau đó đông lạnh trong nitơ lỏng 24 giờ. Sau đó, chúng được rã đông nhanh chóng trong nước ấm và kiểm tra chức năng, sự phát triển cũng như các dấu hiệu tổn thương tế bào theo thời gian. Các hóa chất bảo vệ bộ não nhỏ tốt nhất sau đó được chuyển sang vòng tiếp theo, bao gồm việc thử nhiều cách kết hợp khác nhau trong các thử nghiệm đóng băng và rã đông tương tự.

Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã tìm ra hỗn hợp hứa hẹn nhất mà họ gọi là MEDY, theo tên bốn thành phần chính: methylcellulose, ethylene glycol, DMSO và Y27632. Nhóm đã phát triển những bộ não nhỏ ở các độ tuổi khác nhau, từ bốn tuần đến hơn ba tháng, đông lạnh chúng trong MEDY, rã đông rồi tiếp tục theo dõi chúng trong vài tuần sau đó.

Điều thú vị là, các cơ quan não được bảo quản trong MEDY cho thấy mô hình tăng trưởng và chức năng tương tự như những cơ quan chưa bao giờ bị đông lạnh. Thật đáng kinh ngạc, một lô đã được đông lạnh trong MEDY trong thời gian dài tới 18 tháng và vẫn cho thấy khả năng bảo vệ tương tự chống lại thiệt hại sau khi rã đông.

Nhóm nghiên cứu cũng đông lạnh các mẫu mô não sống lấy từ một bệnh nhân động kinh và nhận thấy MEDY đã bảo vệ chúng khỏi hư hại. Quá trình này không phá vỡ cấu trúc tế bào não và thậm chí còn bảo tồn các bệnh lý của bệnh động kinh - điều đó rất quan trọng vì nó có nghĩa là các mẫu có thể được đông lạnh để nghiên cứu hoặc phân tích sau này mà không bị hư hại do quá trình đông lạnh, làm sai lệch kết quả.

Tác động tức thời nhất đối với công nghệ đông lạnh mới là cho phép các cơ quan và mẫu não được lưu trữ lâu hơn cho nghiên cứu y sinh, nhưng cuối cùng nó có thể được áp dụng cho toàn bộ não và các mô khác.