Biyolojik dokuların çok düşük sıcaklıklarda dondurularak korunması anlamına gelen kriyoprezervasyon, çoğu kişi için bilim kurgu filmlerinden fırlamış bir teknoloji gibi görünse de, bilim insanları bu alanda neredeyse bir asırdır çalışıyor.

Uzun yıllar boyunca ilerleme sınırlı kaldı; ta ki 2023 yılında Minnesota Üniversitesi araştırmacılarının kriyoprezervasyonla saklanan bir böbreği başka bir sıçana başarıyla nakletmesine kadar. Bu gelişme, gelecekte dondurulmuş organların insan nakillerinde kullanılabileceğine dair güçlü bir umut oluşturdu.

Ancak daha büyük organların korunması kritik bir sorun içeriyor: Hızlı soğutma sırasında dokularda meydana gelen çatlamalar. Organın bütünlüğünü sağlayabilmek için bu çatlakların önlenmesi gerekiyor.

Texas A&M Üniversitesi’nden J. Mike Walker ’66 Makine Mühendisliği Bölümü araştırmacıları, Dr. Matthew Powell-Palm liderliğinde yürüttükleri çalışmada organlarda çatlama riskini azaltabilecek yeni bir kriyoprezervasyon tekniği geliştirdiklerini açıkladı. Bulgular, ekibin yayımladığı yeni bilimsel makalede detaylandırıldı.

Bilim insanları, organları uzun süre vücut dışında saklamak için vitrifikasyon adı verilen bir yöntem kullanıyor. Bu teknik, dokuyu özel bir çözelti içinde cam benzeri bir hâle getirerek buz kristallerinin zarar vermesini engelliyor. Ancak bu çözeltilerin yapısı, organın çatlama ihtimalinde belirleyici rol oynuyor.

Dr. Powell-Palm “Bu çalışmada cam geçiş sıcaklıklarının çatlamaya nasıl etki ettiğini inceledik. Daha yüksek cam geçiş sıcaklıklarının çatlama olasılığını düşürdüğünü öğrendik.” dedi. Araştırma ekibi, bu bilgi sayesinde daha yüksek geçiş sıcaklığına sahip çözeltiler geliştirerek organların dondurulma sürecinde zarar görmesini engellemeyi hedefliyor.

Powell-Palm “Çatlamayı önlemek sorunun sadece bir kısmı. Kullanılan çözeltilerin dokuya uyumlu ve biyolojik açıdan güvenli olması da şart.” diyerek dikkat çekti.

Kriyoprezervasyon yalnızca organ nakli için değil; yaban hayatı ve biyolojik çeşitliliğin korunması, aşıların stabilizasyonu, gıda israfının azaltılması gibi pek çok alanda kullanılabilecek potansiyele sahip. Temel olarak herhangi bir biyolojik örneğin ömrünü uzatabildiği için, yaşam bilimlerinin hemen her alanına katkı sağlıyor.

Texas A&M Makine Mühendisliği Bölümü Başkanı ve çalışmanın ortak yazarı Dr. Guillermo Aguilar “Bu çalışma, sulu çözeltilerin termodinamiğini anlamamıza önemli bir katkı sağlıyor. Hücrelerden tam organlara kadar tüm biyolojik sistemlerin daha uzun süre korunabilmesi için umut verici bir adım.” ifadelerini kullandı.

Araştırma ekibinde Dr. Soheil Kavian, doktora öğrencileri Crystal Alvarez ve Ron Sellers ile lisans öğrencisi Gabriel Arismendi Sanchez de yer aldı.

Powell-Palm, projenin disiplinler arası yapısına dikkat çekerek “Bu çalışma fiziksel kimya, cam fiziği, termomekanik ve kriyobiyolojiyi bir araya getiriyor. Öğrencilerimiz mühendisliğin gerektirdiği bütüncül yaklaşımı burada mükemmel şekilde uyguladı.” dedi. (İLKHA)