Des scientifiques utilisent des nanotechnologies magnétiques pour réchauffer en toute sécurité des tissus congelés en vue d'une transplantation
Chaque jour, des personnes meurent dans l'attente d'une greffe d'organe. Le temps presse, non seulement pour les personnes en attente d'un organe, mais aussi pour les organes eux-mêmes, qui peuvent se détériorer rapidement pendant le transport. Soucieux de prolonger la viabilité des tissus humains, des chercheurs décrivent dans les Nano Letters de l'ACS leurs efforts pour faciliter la congélation complète, plutôt que le refroidissement et la décongélation, d'organes susceptibles de sauver des vies. Ils démontrent qu'une nanoparticule magnétique permet de réchauffer avec succès des tissus animaux.
En août 2024, plus de 114 000 personnes seront inscrites sur la liste d'attente nationale de transplantation aux États-Unis, selon l'Organ Procurement and Transplantation Network, et environ 6 000 personnes mourront chaque année avant d'avoir reçu une greffe d'organe. L'une des raisons est la perte d'organes stockés au froid pendant le transport, lorsque les retards provoquent leur réchauffement prématuré. Des méthodes ont été mises au point pour congeler rapidement les organes en vue d'un stockage à long terme sans risquer d'être endommagés par la formation de cristaux de glace, mais des cristaux de glace peuvent également se former pendant le réchauffement. Pour résoudre ce problème, Yadong Yin et ses collègues ont mis au point une technique connue sous le nom de nano-chauffage, dont le collaborateur John Bischof a été le pionnier, afin d'utiliser des nanoparticules magnétiques et des champs magnétiques pour décongeler les tissus congelés rapidement, uniformément et en toute sécurité.
Récemment, Yin et une équipe ont mis au point des nanoparticules magnétiques - en fait de minuscules barres aimantées - qui, lorsqu'elles sont exposées à des champs magnétiques alternatifs, génèrent de la chaleur. Cette chaleur a permis de décongeler rapidement des tissus animaux conservés à -238 degrés Fahrenheit (-150 degrés Celsius) dans une solution de nanoparticules et d'un agent cryoprotecteur. Les chercheurs craignaient toutefois qu'une répartition inégale des nanoparticules dans les tissus ne déclenche une surchauffe là où les particules se rassemblent, ce qui pourrait entraîner des lésions tissulaires et une toxicité de l'agent cryoprotecteur à des températures élevées.
Pour réduire ces risques, les chercheurs ont poursuivi leurs recherches et travaillé sur une approche en deux étapes qui permet de contrôler plus finement les taux de réchauffement des nanoparticules. Ils décrivent ce processus dans la nouvelle étude de Nano Letters:
- Des cellules cultivées ou des tissus animaux ont été immergés dans une solution contenant des nanoparticules magnétiques et une substance cryoprotectrice, puis congelés avec de l'azote liquide.
- Au cours de la première phase de décongélation, un champ magnétique alternatif a déclenché un réchauffement rapide des tissus animaux.
- Lorsque les échantillons se sont approchés de la température de fusion de l'agent cryoprotecteur, les chercheurs ont appliqué un champ magnétique statique horizontal.
- Le second champ a réaligné les nanoparticules, freinant ainsi la production de chaleur.
Le chauffage a ralenti plus rapidement dans les zones où il y avait plus de nanoparticules, ce qui a atténué les inquiétudes concernant les points chauds problématiques. En appliquant la méthode à des fibroblastes de peau humaine cultivés et à des artères carotides de porc, les chercheurs ont constaté que la viabilité des cellules restait élevée après un réchauffement de quelques minutes, ce qui suggère que la décongélation était à la fois rapide et sûre. La possibilité de contrôler finement le réchauffement des tissus nous rapproche de la cryoconservation à long terme des organes et de l'espoir d'un plus grand nombre de greffes vitales pour les patients, affirment les chercheurs.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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