Nanothermie révolutionne les greffes d’organes

Une nouvelle méthode en deux étapes utilisant des tiges magnétiques à l’échelle nanométrique pour réchauffer en toute sécurité les tissus congelés pourrait améliorer la conservation à long terme des organes donneurs. Cette technique offre une alternative aux méthodes existantes limitées dans le temps et ouvre la voie à davantage de transplantations vitales.

La vitrification permet une conservation à long terme des organes sans dommage en maintenant les fluides dans un état vitreux et amorphe, contrairement à la congélation conventionnelle qui transforme les liquides en glace cristalline. Cependant, un chauffage uniforme et rapide est essentiel pour prévenir la formation de cristaux de glace.

Des chercheurs des Universités du Minnesota et de Californie, Riverside, ont développé une méthode en deux étapes pour décongeler et réchauffer les organes en toute sécurité et rapidement en utilisant des tiges magnétiques à l’échelle nanométrique.

Méthode innovante utilise des nanoparticules d’oxyde de fer pour décongeler rapidement les tissus congelés grâce à un chauffage induit par champ magnétique

Leur approche utilise des nanoparticules d’oxyde de fer qui, lorsqu’elles sont exposées à un champ magnétique alternatif, génèrent suffisamment de chaleur pour décongeler rapidement les tissus animaux stockés à -238 °F (-150 °C) dans une solution cryoprotectrice. Le processus fonctionne en créant des courants de Foucault dans l’oxyde de fer conducteur, produisant une chaleur résistive en raison de la résistance rencontrée par ces courants à la surface du matériau.

Bien que l’expérience initiale ait réussi, les chercheurs craignaient que la distribution inégale des nanoparticules dans les tissus puisse créer des « points chauds » localisés, potentiellement causant des dommages aux tissus et une toxicité due à l’agent cryoprotecteur fondu. Pour y remédier, ils ont introduit une seconde étape.

Méthode améliorée utilise des champs magnétiques pour réchauffer en toute sécurité les tissus congelés avec des nanoparticules d’oxyde de fer recouvertes de silicone

Les chercheurs ont appliqué leur méthode améliorée aux tissus animaux immergés dans une solution contenant des nanoparticules d’oxyde de fer recouvertes de silicone (Fe3O4@SiO2) et un agent cryoprotecteur, puis congelés avec de l’azote liquide. Ils ont utilisé un champ magnétique alternatif pour réchauffer rapidement les tissus, comme dans l’expérience précédente. Cependant, cette fois, à mesure que les échantillons approchaient du point de fusion de l’agent cryoprotecteur, ils ont introduit un champ magnétique horizontal pour perturber et réaligner les nanoparticules, réduisant ainsi le taux de production de chaleur.

Les chercheurs ont observé que le chauffage ralentissait principalement dans les zones des tissus avec une concentration plus élevée de nanoparticules, répondant ainsi à leurs préoccupations concernant les points chauds potentiellement nuisibles. Lorsqu’ils ont testé le processus en deux étapes sur des artères carotides de porc, plus de 80 % des cellules sont restées viables après quelques minutes de réchauffement, indiquant que la méthode est à la fois rapide et sûre.

Avec plus de 100 000 personnes actuellement sur la liste d’attente pour une greffe d’organe aux États-Unis et un nouvel ajout toutes les huit minutes, les chercheurs estiment que le contrôle précis de la réchauffe des tissus par leur méthode pourrait améliorer la conservation à long terme des organes et augmenter le nombre de transplantations vitales.

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Lisez l’article original sur : New Atlas

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