Die Entwicklung eines effizienten Weg zum Einfrieren und Lagerung der lebenden Geweben könnten viele Aspekte der medizinischen Versorgung und Forschung , aber Eiskristallisation oft innerhalb der Zellen tritt während solche Kryokonservierung Verfahren verwandeln , was zum Zelltod führt . Im Biophysical Journal, einer Cell Press Veröffentlichung berichten Forscher , dass sie neue Informationen über die Prozesse, die für die Förderung des Einfrierens der Zellen innerhalb von Geweben verantwortlich sind, gewonnen. Dieses Wissen kann letztlich zu neuartigen Ansätzen zur Verhinderung von Gewebeschädenwährend der Kryokonservierung führen .
Ein langjähriger Hindernis vermeidet Gewebeschäden während des Einfrierens ist, dass , wenn die Zellen miteinander in Geweben verbunden ist, eher zu kristallisieren , als wenn die Zellen voneinander getrennt bleiben einzelne Zellen . " Im Gewebe werden Eiskristalle gedacht, um in der Lage, durch die Membrankanäle genannte Gap Junctions zu wachsen , so dass Eis leicht zu propagieren von Zelle zu Zelle ", erklärt der leitende Autor Dr. Jens Karlsson, der Fakultät für Maschinenbau an der Villanova University. " Aber die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigen, dass der Mechanismus der Gewebe Kryoverletzung ist sehr viel komplexer als bisher angenommen . "
Dr. Karlsson und sein Team überwacht mikroskopische Einfrieren Ereignisse innerhalb genetisch modifizierten Zellen und verwendete mathematische Modelle , um zu zeigen , dass die Lücke Kreuzungen nicht immer die wichtigen Weg für die Verbreitung von Eiskristallen zwischen den Zellen. Sie sahen, dass Zell-zu -Zell- Vermehrung von Eis während Einfrieren von Gewebeproben , in der Gap Junction Bildung unterdrückt worden war gab es auch . Die Autoren entdeckten, dass die interzelluläre Verbindungen - in dem benachbarten Zellmembranen sind durch Reihen als tight junctions bekannt nietenartige Strukturen genäht - eine bedeutende Rolle spielen.
" Durch die Verwendung von High-Speed- Video-Imaging , fanden wir Hinweise darauf, dass Eis von außerhalb der Zellen bildet manchmal nanoskalige Branchen , die die Barrieren, die durch tight junction Nähte eindringen können ", sagt Dr. Karlsson . " Die resultierende Invasion der Räume zwischen Zellen scheint die Kristallisation der Zellen angrenzend an die Verletzung zu fördern. "
Die unerwarteten Ergebnisse können ein Segen für die Herstellung von technischen Produkten, die Gewebe für Transplantate und Organtransplantationen verwendet werden kann . "Verwenden Kryokonservierung lebenden Gewebekonstrukte vor dem Verderben während der Lagerung zu stoppen wird der Schlüssel zu ermöglichen kostengünstige Massenfertigung , Qualitätssicherung und Versandlogistik für diese lebensrettende Produkte ," sagt Dr. Karlsson .