Dankzij ijzeroxide-nanodeeltjes is diepgevroren menselijk weefsel voor het eerst te ontdooien zonder dat het beschadigd raakt. In de toekomst hoef je daardoor wellicht veel minder donororganen weg te gooien, schrijven onderzoekers van de universiteit van Minnesota in Science Translational Medicine.

Onder invloed van elektromagnetische straling in het radiofrequentiegebied worden zulke deeltjes inductief opgewarmd. Als je ze zo gelijkmatig mogelijk door het donorweefsel weet te verspreiden, is de opwarming daarvan óók heel gelijkmatig en kan ze in recordtijd verlopen zonder dat er iets aanbrandt.

Om precies te zijn hebben John Bischof en collega’s geëxperimenteerd met ijzeroxidedeeltjes van 12 nm diameter, die ze voorzagen van een dikke coating van mesoporeuze silica. Het eindresultaat (zie de foto) was gemiddeld 50 nm groot, waarbij elk deeltje een stuk of twee ijzeroxidekernen bevatte.

Hun idee is om dit te gebruiken in combinatie met vitrificatie. Dat is een techniek waarbij je de vloeistof in en rond het weefsel zo snel afkoelt dat ze niet de tijd krijgt om kristallen te vormen die de cellen kunnen beschadigen. Het aanwezige water vervang je daarbij zo veel mogelijk door VS55, een oplossing van 2,2 M 1,2-propaandiol, 3,1M formamide en 3,1 M dimethylsulfoxide in een zogeheten Euro-Collinsoplossing, die weer bestaat uit water met een aantal voedingsstoffen. De laatste jaren lukt invriezen zo heel aardig. Maar de opwarming moet nog veel sneller gaan omdat je anders alsnog kristalvorming krijgt, en dát wilde tot nu toe niet lukken.

Vandaar dat donororganen nog steeds niet worden ingevroren, maar op ijs bewaard bij temperaturen rond het vriespunt. Op die manier blijven ze hooguit een aantal uren goed en als je er na die tijd nog geen bestemming voor hebt gevonden, kun je ze weggooien.

Met nanodeeltjes door de VS55 blijkt dat opwarmen wél te lukken. Bischof en collega’s halen 100 tot 200 graden Celsius per minuut, wat voldoende lijkt te zijn om zichtbare schade te voorkomen. Na afloop spoel je de nanodeeltjes er samen met de VS55 uit.

Tot nu toe zijn de proeven beperkt gebleven tot kleine monsters, zoals hartkleppen en stukjes varkensslagader. Opschalen naar complete organen wordt nog een uitdaging, maar lijkt zeker niet onmogelijk.

bron: AAAS, University of Minnesota