La perfusió crioprotectora no és reemplaçar cada molècula d'aigua d'un cos. És un intent controlat de distribuir una solució concentrada a través del sistema vascular.
L'objectiu és suprimir la formació de gel durant el refredament mentre es limita l'estrès osmòtic, la toxicitat química i el dany mecànic.
Per què els crioprotectors són necessaris
Refredar teixit biològic sense prou protecció sol produir gel. La formació de gel redistribueix aigua i soluts, deforma el teixit i pot danyar membranes i estructures extracel·lulars.
Agents crioprotectors redueixen la formació de gel i fan possible la vitrificació a taxes de refredament assolibles.
La vitrificació significa formar un sòlid amorf en comptes d'un cristall. És un estat físic, no una prova que cada cèl·lula romangui viable.
El marc científic modern va començar amb un 1984article de criobiologia sobre vitrificació.
Accés, rentat i circulació
La via quirúrgica depèn del protocol i de l'estat del pacient. Es canulen grans vasos per crear una entrada i una sortida per al perfusat.
Una solució portadora freda es circula primer per desplaçar la sang, donar suport al pH i al volum, i preparar la vascularització per al crioprotector.
Dir que això és un llenç net seria enganyós. Coàguls existents, edema, aterosclerosi, trauma i dany vascular postmortem segueixen formant part del sistema.
La pressió, el flux i la temperatura s'han de vigilar junts. Una pressió més alta pot millorar la distribució, però una pressió excessiva pot empitjorar l'edema o danyar els vasos.
Per què la concentració augmenta gradualment
Una exposició sobtada a crioprotector concentrat crea grans gradients osmòtics. Les cèl·lules poden encongir-se ràpidament, i el teixit pot resultar danyat fins i tot sense gel.
Els protocols per tant augmenten la concentració en etapes mentre es mantenen temperatures baixes. Les temperatures més baixes generalment redueixen les taxes de reacció i la toxicitat, però també canvien la viscositat i el flux.
Les mostres d'entrada i efluent venós es poden mesurar mitjançant refratometria. La convergència suggereix que el fluid circulat s'està aproximant a la concentració objectiu.
No demostra una concentració uniforme dins de cada teixit. El perfusat segueix els vasos, i l'accés vascular pot ser desigual.
El punt final és una estimació
La perfusió acaba quan s'han assolit els objectius del protocol per a concentració, temperatura, pressió, flux i temps d'exposició, o quan la circulació ja no és útil.
El resultat honest no és 'el pacient està perfectament vitrificat'. És 'les mesures disponibles recolzen un nivell i una distribució particulars de crioprotecció'.
Tomorrow.bio utilitza crioprotecció de camp abans del transport a llarga distància. La seva visió general del procés públic indica que el crioprotector s'introdueix gradualment després de l'estabilització.
També es descriu públicament el seu ús d'una formulació optimitzada de VM-1. Un recentinforme d'investigació de l'EBF documenta la continuació de la validació després d'una isquèmia postmortem simulada.
Què pot sortir malament
Un mal accés vascular pot deixar regions amb perfusió insuficient. Els crioprotectors poden ser tòxics. Els gradients de temperatura i osmòtics poden danyar el teixit.
Aquests compromisos no demostren que la perfusió sigui inútil. Són la raó per la qual la qualitat del protocol s’ha de mesurar en comptes de donar-la per suposada.
Després de la perfusió, el pacient passa atransport i unrefredament controlat a través de la transició vítria.
Més endavant, les imatges de TAC poden analitzar aspectes de la distribució del crioprotector i la formació de gel, com s’explica abiostasis quality checks.
TL;DR: La perfusió substitueix la sang i l'aigua per una solució crioprotectora mitjançant la circulació. El procediment ha de trobar un equilibri entre prevenir el gel i la toxicitat, l'estrès osmòtic i la distribució desigual.
Explora aquesta eina pràctica
Fes servir l'eina interactiva per examinar la qüestió d'aquest article.
Carregant l'eina interactiva...
Lectura addicional