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美成功研發新冷凍技術 液體低於冰點也不會固化

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蘇逸

美國麻省總醫院工程中心(MGH-CEM)最近在《Nature Communications》期刊發表文章指,成功研發出新技術,使液體即使低於冰點也不會變成固體。這樣,即使物品被冷藏,組織也不會因冰晶形成而受破壞。

冷藏是現時保存物質最普遍的方法。當物質被凍結後,某些代謝過程和化學反應會減慢,也可防止細菌生長。但冷藏會導致細胞之間形成冰晶,細胞也會因此受損。這便是一些組織、器官和藥物無法冷凍保存的原因。因此,研究人員希望研發新技術,使物質即使被保存在冰點下,也不會形成冰晶。這樣在長途運輸的過程中,人們便可以更好地保存這些物品。

要了解這項新技術,首先要了解冰晶形成的過程。以水為例,在 0°C 時,當表面水分子遇到冷空氣便會開始形成冰晶,接著逐漸擴散到鄰近分子,直到水凍結形成冰塊。這項新技術是基於冰晶形成的特點,利用無法和水混合的溶液,防止液體表面和空氣接觸。他們稱這種技術為「深度冷藏」(deep supercooling)。

在測試中,研究人員利用碳氫基礎油(hydrocarbon-based oil)密封 1 毫升水樣本表面,結果發現樣本可在 -13°C 儲存長達一週而不會出現冰晶。接着,研究人員用同樣方法,成功把 100 毫升紅血球懸浮液在 -13°C 下冷藏 100 天。他們打算將樣本的容量增加到 300~500 毫升,以符合臨床應用需要。

團隊相信這項技術可在沒有昂貴的高壓設備時,用來協助研究低溫下的液態化學反應。他們也希望把技術應用於保存其他細胞﹑組織或器官,如肝臟。

資料來源 : technews

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