健康教育网科学家通过修改先前的协议以延长大鼠肝脏的生存能力，大大延长了人类肝脏可用于移植的时间。以前，人的肝脏平均只能存活9个小时，但是新的保存方法可以使肝脏组织维持27个小时，使移植医生和患者有更长的工作时间。
这项研究得到了美国国立卫生研究院下属的美国国家生物医学成像与生物工程研究所（NIBIB）和美国糖尿病与消化及肾脏疾病研究所（NIDDK）的支持。
就像玻璃容器被冷冻水打破一样，当细胞冻结时，它们通常会遭受无法弥补的损害。由于人类细胞特别敏感，因此供体的肝脏在4摄氏度以上的冰冻温度下储存。结果，在成功移植的机会大大减少之前，医生通常只能将人类肝脏保存9个小时。如此短的时间范围使得将器官送往距离较远的兼容患者变得更加困难，有时甚至是不可能。
NIBIB工程组织计划的负责人Seila Selimovic博士说：“在生存能力范围内向匹配的受体提供有生命的器官通常可能是最具挑战性的方面。”“通过给医生和患者更多的时间，这项研究有一天可能会影响成千上万等待肝移植的患者。”
在由NIH资助的先前研究中，医学工程中心主任Martin Yarmush博士，外科副教授Korkut Uygun博士及其在波士顿麻省总医院（MGH）的合作者已经开发出新技术，延长了大鼠肝脏（肝）组织在零度以下温度下储存而不受损的时间。他们能够通过向他们用来冷却肝脏的保护液中添加修饰的葡萄糖化合物，3-OMG和PEG-35kD（防冻剂中的一种成分）来做到这一点。PEG化合物可降低细胞冻结的温度，而3-OMG可作为抗寒剂。有了这些添加物，他们就能将大鼠肝脏冷却至？6摄氏度而不冻结它们-这个过程称为过冷。
但是，尽管这些技术在早期的研究中可用于大鼠肝脏，但将其应用于人体肝脏时却不成功，后者的体积是200倍。大小差异显着增加了冰晶开始自发形成（异质冰核）的风险，使器官无法用于移植。在9月9日发表于《自然生物技术》上的一篇论文中，医学博士Reinier de Vries，外科医师Shannon Tessier博士，MGH和波士顿，哈佛大学医学院以及Uygun的外科讲师及其合作者MGH的方案详细介绍了该协议的三个新步骤，这些步骤可避免冰成核并最多保留人类肝脏27小时。
de Vries说：“随着过冷，随着体积的增加，防止在零以下温度下结冰变得越来越困难。”“以前，有很多专家说过：“好吧，这在小老鼠身上是很棒的，但是在人体器官中却不起作用。”现在，我们已经成功地使用了以下方法，将其从大鼠肝脏放大到人类肝脏的200倍：技术。
第一步是限制存储液体与空气的接触。过冷时，肝脏会浸入过冷保护溶液中。研究人员发现，在溶液与空气接触的区域中，形成冰晶的风险大大增加。为了消除这种风险，科学家在过冷之前从存储溶液袋中除去了空气，从而有效地消除了器官表面自发冰晶核的机会。
接下来，研究人员在保护溶液中加入了两种其他成分，以帮助保护肝细胞。第一种添加剂海藻糖有助于保护细胞以及稳定细胞膜。第二种甘油支持先前实验中添加的3-OMG葡萄糖化合物的保护性能。两种添加剂均已在实验室中用于细胞的低温保存，但尚未用于移植器官的保存。
最后，他们开发了一种将防腐剂溶液输送到肝脏的新方法。先前研究中使用的传统的保护溶液递送方法是通过组织手动冲洗保存溶液。但是，新的保护性解决方案比传统的解决方案要厚，并可能损坏血管内部的细胞。
此外，较高的粘度意味着溶液通常不会在整个器官中均匀分布，从而增加了冰核扩散和冻结肝脏的机会。为了解决这个问题，研究人员使用了机器灌注-一种将氧气和营养物质输送到体外的生物组织中的毛细血管的方法，采用传统的保护性溶液在4摄氏度下进行。
然后，他们缓慢降低温度，同时增加新的保护性添加剂的浓度。交错方法使肝组织的时间得以调整，溶液能够更均匀地分布在整个器官中。
尽管研究人员尚未将使用这种新方法保存的肝脏移植到人类受试者中，但评估肝脏生存能力的传统标准表明该过程不会对器官产生负面影响。
NIDDK肝脏疾病计划主任Averell H. Sherker，医学博士说：“这种新的肝脏保存方法体现了NIH促进发现和转化创新思想的目标。“通过进一步的研究，器官将能够传播更远的距离，并使需要肝移植的重症患者受益。”
