科學家成功將豬腎冷凍至玻璃狀態並恢復功能，為器官移植鋪路

科學家首次宣佈成功將整個豬腎凍結至玻璃狀態，並在約負 238 華氏度（-150 攝氏度）下儲存數月，隨後又使其恢復功能，這一成就為人類器官的銀行化移植鋪平了道路。據報導，某個腎臟的凍結時間超過了一年，重新加熱後，腎臟恢復了顏色並開始排尿，這是器官功能的關鍵指標。

這項研究由移植外科醫生 Erik Finger 及生物工程師 John Bischof 領導。他們首先為腎臟注入化學冷凍保護劑，這些物質如同防凍劑，然後注入氧化鐵納米粒子。該器官在冷氮氣的作用下，降至約負 184 華氏度（-120 攝氏度）時達到玻璃狀態，然後保持在負 238 華氏度。這一方法避免了冰晶造成的損害。

冷凍技術的創新

重新加熱的過程相對困難。研究團隊利用電磁場使納米粒子釋放熱量，並通過調整電磁場的強度來控制加熱速度。豬腎的重量約為 2023 年研究團隊凍結的鼠腎的 100 倍，Bischof 表示，冷凍保護劑的配方需要進行調整，這一變更花費了三年時間。

重新加熱的腎臟在灌注機上進行測試，並被移植至豬體內兩小時，Finger 指出，在這兩種情況下“它們立刻變得粉紅色”。這些腎臟在約一分鐘內開始排尿，雖然僅為正常量的三分之二。這個一年大的腎臟在灌注機上測試時立即排尿，並且看起來比其他許多腎臟要好。

器官保存的潛在影響

這項研究的重要性在於，當前人類器官的保存時間僅為 24 至 36 小時，這使得匹配和運輸變得急迫。長時間儲存器官可以給醫生更多時間來匹配捐贈者和接受者，並可能讓患者的免疫系統得到準備，這可能減少終身服用抗排斥藥物的需要。Finger 表示：“現在是器官在等待患者。”

負責器官採購組織 LifeGift 的 Kevin Myer 設想有器官銀行隨時準備應對藥物過量和槍傷等緊急情況。這一成果緊接著 2025 年國家科學基金會工程研究中心 ATP-Bio 的里程碑。根據明尼蘇達大學的資料，麻省總醫院的研究人員曾在約 5 華氏度（-15 攝氏度）下儲存一個豬腎 10 天，然後將其移植到活豬體內，恢復了其功能。

未來的研究方向

然而，這些腎臟並不完美。它們的排尿量低於預期，且顯示出研究人員認為與冷凍保護劑有關的損傷。未參與研究的冷凍生物學先驅 Greg Fahy 表示，這些實驗無法顯示腎臟是否能支持生命。另一位未參與研究的冷凍生物學家 Peter Kilbride 稱這項工作是“解決了一半問題的重大突破”。接下來的步驟包括在豬體內進行更長時間的測試、使用毒性更低的冷凍保護劑，及對人類腎臟進行實驗。

豬腎冷凍技術的潛在應用與挑戰

這項技術的成功為器官移植領域帶來了新的希望，尤其是在器官儲存時間方面的突破。當前的器官保存時間限制了移植的靈活性，而這項研究的成果可望大幅延長器官的可用性，從而改善患者的接受機會。此外，儘管目前腎臟的功能恢復存在挑戰，但這一研究為未來的實驗提供了基礎，尤其是在使用更安全的冷凍保護劑和進行人類腎臟測試方面。這些進展可能會促進器官銀行的概念實現，應對緊急醫療需求。