Prolongar la viabilidad de los tejidos humanos es uno de los retos de los científicos. Ahora, un grupo de investigadores han publicado en 'Nano Letters' de la American Chemical Society (Estados Unidos) los resultados de sus estudios para facilitar la congelación completa de órganos, en lugar de enfriar y luego descongelar, que podrían salvar vidas. En concreto han identificado una nanopartícula magnética que recalienta con éxito los tejidos animales.
A lo largo de los años, se han desarrollado métodos para congelar rápidamente los órganos para su almacenamiento a largo plazo sin correr el riesgo de sufrir daños por la formación de cristales de hielo, pero estos también pueden formarse durante el calentamiento. Para abordar este problema, el investigador Yadong Yin de la Universidad de California (Estados Unidos) y su equipo han desarrollado una técnica conocida como nanocalentamiento, iniciada por su colaborador John Bischof, para emplear nanopartículas magnéticas y campos magnéticos para descongelar los tejidos congelados de forma rápida, uniforme y segura.
Recientemente, Yin y un equipo desarrollaron nanopartículas magnéticas, imanes extremadamente pequeños, que al exponerse a campos magnéticos alternos, generaban calor. Ese calor descongelaba rápidamente los tejidos animales almacenados a -238 grados Fahrenheit (-150 grados Celsius) en una solución de las nanopartículas y un agente crioprotector. Sin embargo, a los investigadores les preocupaba que la distribución desigual de las nanopartículas dentro de los tejidos pudiera provocar un sobrecalentamiento en el lugar donde se concentraban las partículas, lo que podría provocar daños en los tejidos y toxicidad por el agente crioprotector a temperaturas elevadas.
La capacidad de controlar con precisión el recalentamiento de los tejidos acerca un paso más la criopreservación de órganos a largo plazo
Para reducir estos riesgos, los investigadores han continuado su investigación, trabajando en un enfoque de dos etapas que controla con mayor precisión las tasas de nanocalentamiento. Describen este proceso en el nuevo estudio de Nano Letters. Según el mismo, las células cultivadas o los tejidos animales se sumergieron en una solución que contenía nanopartículas magnéticas y una sustancia crioprotectora y luego se congelaron con nitrógeno líquido
En la primera etapa de descongelación, como antes, un campo magnético alterno el calentamiento rápido de los tejidos animales. A medida que las muestras se acercaban a la temperatura de fusión del agente crioprotector, los investigadores aplicaron un campo magnético estático horizontal. El segundo campo realineó las nanopartículas, frenando así la producción de calor de forma eficaz.
El calentamiento se ralentizó más rápidamente en las zonas con más nanopartículas, lo que redujo las preocupaciones sobre los puntos problemáticos. Al aplicar el método a fibroblastos de piel humana cultivados y a arterias carótidas de cerdo, los investigadores observaron que la viabilidad celular se mantuvo alta después del recalentamiento durante unos minutos, lo que sugiere que la descongelación fue rápida y segura. La capacidad de controlar con precisión el recalentamiento de los tejidos nos acerca un paso más a la criopreservación de órganos a largo plazo y a la esperanza de realizar más trasplantes que salven la vida de los pacientes, concluyeron los investigadores.