Magnetnanopartikel revolutionieren das Auftauen von Organen für Transplantationen

BerlinWissenschaftler entwickeln eine neue Methode, um lebenswichtige Organe für Transplantationen besser zu konservieren und zu transportieren, was helfen könnte, durch die Bekämpfung des Organmangels mehr Leben zu retten. Dabei zeigt die Kombination aus Kryokonservierung und Wiedererwärmung mit magnetischen Nanopartikeln großes Potenzial. Diese Methode nutzt Magnetfelder und Nanopartikel, um den Auftauvorgang von gefrorenem Gewebe kontrollierter und sicherer zu gestalten.

Magnetische Nanopartikel werden heiß, wenn sie wechselnden Magnetfeldern ausgesetzt sind. Dieses schnelle und gleichmäßige Erhitzen verhindert die Bildung von Eiskristallen und schützt dadurch Gewebe vor Schäden. Hier sind die Hauptpunkte.

• Magnetische Nanopartikel: Winzige Teilchen, die auf magnetische Felder reagieren.
• Wechselfelder Magnetische Felder: Erzeugen schnelle und gleichmäßige Erwärmung.
• Kryoprotektive Mittel: Substanzen, die Gewebe vor Eiskristallen schützen.
• Horizontales Statisches Magnetfeld: Richtet Nanopartikel neu aus, um die Erwärmung zu steuern.

Der Prozess beginnt damit, dass Zellen oder Gewebe in eine Lösung mit magnetischen Partikeln und einem Schutzstoff gegen Gefrierschäden eingebracht werden. Anschließend werden sie mit flüssigem Stickstoff schockgefroren. Danach kommt ein wechselndes Magnetfeld zum Einsatz, um sie schnell wieder aufzutauen. Eine wesentliche Verbesserung dieses Verfahrens ist die Verwendung eines sekundären Magnetfelds, das die Partikel ausrichtet. Dieser Schritt sorgt für eine gleichmäßige Wärmeverteilung und verringert das Risiko einer Überhitzung sowie die schädlichen Effekte des Schutzstoffes.

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Die Regulierung der Erwärmung von Organen bietet viele Vorteile. Derzeit müssen Organe beim Transport kalt gehalten werden, was diese bei längerer Dauer beschädigen kann. Durch das Einfrieren könnten Organe wesentlich länger haltbar gemacht werden. Wenn es uns gelingt, diese tiefgefrorenen Organe schnell und sicher aufzutauen, könnten sie über längere Zeiträume gelagert werden. Dies würde mehr Patienten die notwendigen Transplantationen ermöglichen, insbesondere wenn es schwierig ist, einen passenden Spender zu finden.

Diese Technologie kann helfen, logistische Probleme zu lösen und gleichzeitig die Methoden zur Organerhaltung zu verbessern, was zu besseren Transplantationsergebnissen führt. Organe könnten früher vorbereitet und gelagert werden, wodurch Transplantationen schneller und zuverlässiger ablaufen.

Das Forschungsteam bedankt sich bei der National Science Foundation der USA für deren Unterstützung und betont die Notwendigkeit kontinuierlicher Finanzierung. Mit dem Übergang der Technologie von Tierversuchen zu Tests am Menschen stellt dies einen bedeutenden Fortschritt in der Kryokonservierung und Transplantationsmedizin dar.