Німецьким науковцям вдалося здійснити прорив у сфері кріоконсервації: вони розробили метод глибокого заморожування та подальшого відновлення тканин мозку, який дозволяє зберегти їх функціональні властивості. Ця технологія може стати основою для майбутніх органних банків і нових підходів до лікування тяжких уражень мозку.
Про це розповідає KURAZH
Вітрифікація: рятівний метод для нейронів
Традиційні способи заморожування тканин майже завжди призводять до руйнування клітин через утворення кристалів льоду, які буквально розрізають клітинні мембрани. Щоб уникнути цього, дослідники застосували вітрифікацію — перетворення рідини всередині тканин у склоподібний стан без формування кристалів. Для цього зрізи мишачого гіпокампа товщиною 350 мікрометрів обробляли спеціальним криозахисним розчином і надшвидко охолоджували в рідкому азоті до -196 °C. Зберігали їх при температурі -150 °C від десяти хвилин до семи днів.
“Головна проблема класичної заморозки — це лід. Коли вода в клітинах перетворюється на кристали, вони діють як мікроскопічні скальпелі, розриваючи ніжні мембрани нейронів. У результаті після розморожування замість функціонального мозку виходить біологічна каша.”
Збереження пам’яті та перспективи технології
Дослідники тестували гіпокамп — ділянку мозку, яка відповідає за пам’ять і просторову орієнтацію. Після розморожування виявилося, що нейронні та синаптичні мембрани залишилися неушкодженими, не спостерігалося метаболічного шоку чи масової загибелі клітин. Більш того, нейрони реагували на електричні стимули майже так само, як і до заморозки, а також зберігали довготривалу потенціацію — ключовий механізм навчання та запам’ятовування.
Однак, попри ці обнадійливі результати, вчені попереджають: до успішної кріоконсервації цілого людського мозку ще далеко. Масштабування процесу для великих органів залишається складним викликом, оскільки рівномірне й швидке охолодження всього мозку наразі майже неможливе. Втім, відкриття прокладає шлях до створення банків органів і розвитку нових методів збереження мозку при травмах.
Окрім цього, дослідники відзначають, що питання збереження складних властивостей нервової тканини вже не виглядає як наукова фантастика, а стає досяжним завдяки вдосконаленню хімічних реагентів і технологій охолодження. У той час як одні вчені працюють над заморожуванням біологічних тканин, інші розробляють цифрові платформи з використанням живих нейронів — як це робить стартап Cortical Labs, створюючи біологічні дата-центри на основі нейронних клітин.
