科學家發現如何解凍冷凍保存的器官而不造成傷害的方法
學者近日發展出了一種技術，可以使經過超低溫保存的人類以及豬只樣本快速解凍，
超低溫保存能夠將生物組織以液態氮的極低溫，長時間冷凍起來，再將之活化，而且不會造成任何損傷，科學家一直努力著，想要以較大的組織跟器官樣本，來實現這個技術。
在科幻小說中我們讀過這種神奇的手段，能夠延長人類的壽命，但其應用上有一個更為實用的層面：只要醫院能夠掌握這種技術，
如今，在美國平均每日有22個人因為等不到可供移植的器官而過世。其中，最大的難題不是器官供應的短缺，而是器官只能冷藏短短的幾個小時，否則就會產生永久性的損傷。
這情況意味著，即便器捐數量充足，要適時地找到受贈者，並即時送到手術臺上，還是一項亟待解決的困難。
經估計，每年捐贈的心臟與肺臟，超過60%最後的命運都是遭到丟棄，因為只能保存幾個小時，在這與時間的競賽中，有極大的機率，醫院無法將器官送達受贈者那兒。
在科學轉譯醫學期刊中，由明尼蘇達大學的John Bischof所領導的研究團隊寫道：「那些被丟棄的器官，
目前來講，更佳的解決方案就是超低溫保存，讓器官組織可以在攝氏-80度到-190度（即華氏-112度到-310度）的範圍內冷藏。
在超低溫保存的領域中，一項占領導地位的技術叫做「玻璃化」（vitrification），
藉由玻璃化的作用，器官可以被儲藏長達數年，或者更久，這意味著，醫生可以建立一個可供移植的器官銀行，使得任何需要心臟或肺臟移植的病患不用再苦苦等候。
雖然目前我們看似解決了冷凍的難題，但另一個關卡是，
在過去，科學家曾成功地將小型的組織樣本解凍，但大約只有1毫升的容量大小。當組織越來越大，大到接近一整個人類器官的規模時，目前在冰上緩慢加熱的熱傳導技術，就徒勞無功了。
然而，現在情勢已有所不同，明尼蘇達大學的團隊宣稱，他們研發出了一項新的技術，能夠讓超低溫保存的人類或是豬只樣本快速解凍，而且脆弱的冷凍組織將毫髮無損。
Bischof說：「這是第一次，即使面對更大的生物組織，我們還是能以每分鐘攝氏百度以上的速度，成功且均勻地將保存的組織解凍，而且不會造成任何損傷。」
相對於熱傳導的手法，其團隊使用奈米粒子，以相同的速率加熱整個組織，所以冰晶便無法形成，組織也不會受損。
為了達到這個效果，科學家將二氧化矽包覆鐵氧化物奈米粒子（silica-coated iron oxide nanoparticles）加入一種溶液中，並施加一個外部磁場，好均勻地產生熱量。
之後，他們將1至50毫升不等的多個人類與豬只組織樣本加熱，有些使用的是新的奈米加溫技術，其他則使用傳統的緩慢加溫法。
與控制組不同，使用奈米粒子加熱的組織並無任何受損的跡象。
以下你可以看到兩者的不同結果，在紅線左側的是使用奈米加溫技術的組別，而右側則是控制組：
解凍之後，科學家還能成功地把奈米粒子從樣本上沖洗掉。
其團隊也試著加熱一管80毫升的溶液，其中不含任何組織，結果顯示其加熱率跟較小的樣本一致，也代表著這種技術有規模化的可能。
團隊成員寫道：「簡單來說，當需要加熱的容量只有1毫升時，在生物機械試驗跟熱傳導快速加熱的可行性上，奈米加溫有同樣的效果，在50毫升時，奈米加溫優於傳導加溫；而且技術面上，奈米加溫可以將容量提升至80毫升。」
「在未來，我們相信奈米加溫可以被應用於1公升的容量或者更多、更大的組織或是器官上。」
以下你可以親眼看見生物組織在不到一分鐘的時間內被解凍的情形：
其團隊也坦言，如果更大的組織或是整個器官要解凍的話，必須把奈米粒子注入到其中，而不只是環繞著它們，才能可能均勻地加熱，不過這是他們研究的下一個階段了。
必須提到的是，研究團隊尚未成功地在器官上實現這項技術，因為器官中組織的排列很複雜，而且由多個不同類型的組織所構成。
這需要很多優化與微調，所以說，要讓超低溫保存的器官重新活跳跳，還需要一段時間。但這是第一次，我們得以見證這麼大容量的組織被成功地解凍，這可是很令科學界興奮的。
這樣完整研究被發表在科學轉譯醫學期刊中。
而且脆弱的冷凍組織將毫髮無損。Bischof說：「這是第一次，即使面對更大的生物組織，我們還是能以每分鐘攝氏百度以上的速度，成功且均勻地將保存的組織解凍，而且不會造成任何損傷。」
相對於熱傳導的手法，其團隊使用奈米粒子，以相同的速率加熱整個組織，所以冰晶便無法形成，組織也不會受損。
為了達到這個效果，科學家將二氧化矽包覆鐵氧化物奈米粒子（silica-coated iron oxide nanoparticles）加入一種溶液中，並施加一個外部磁場，好均勻地產生熱量。
之後，他們將1至50毫升不等的多個人類與豬只組織樣本加熱，有些使用的是新的奈米加溫技術，其他則使用傳統的緩慢加溫法。
與控制組不同，使用奈米粒子加熱的組織並無任何受損的跡象。
以下你可以看到兩者的不同結果，在紅線左側的是使用奈米加溫技術的組別，而右側則是控制組：
解凍之後，科學家還能成功地把奈米粒子從樣本上沖洗掉。
其團隊也試著加熱一管80毫升的溶液，其中不含任何組織，結果顯示其加熱率跟較小的樣本一致，也代表著這種技術有規模化的可能。
團隊成員寫道：「簡單來說，當需要加熱的容量只有1毫升時，在生物機械試驗跟熱傳導快速加熱的可行性上，奈米加溫有同樣的效果，在50毫升時，奈米加溫優於傳導加溫；而且技術面上，奈米加溫可以將容量提升至80毫升。」
「在未來，我們相信奈米加溫可以被應用於1公升的容量或者更多、更大的組織或是器官上。」
以下你可以親眼看見生物組織在不到一分鐘的時間內被解凍的情形：
其團隊也坦言，如果更大的組織或是整個器官要解凍的話，必須把奈米粒子注入到其中，而不只是環繞著它們，才能可能均勻地加熱，不過這是他們研究的下一個階段了。
必須提到的是，研究團隊尚未成功地在器官上實現這項技術，因為器官中組織的排列很複雜，而且由多個不同類型的組織所構成。
這需要很多優化與微調，所以說，要讓超低溫保存的器官重新活跳跳，還需要一段時間。但這是第一次，我們得以見證這麼大容量的組織被成功地解凍，這可是很令科學界興奮的。
這樣完整研究被發表在科學轉譯醫學期刊中。