复旦大学突破脑类器官冷冻保存技术,成功复活18个月冷冻样本
复旦大学突破脑类器官冷冻保存技术,成功复活18个月冷冻样本
复旦大学脑科学转化研究院邵志成研究员团队在低温医学领域取得重大突破,成功开发出一种名为MEDY的脑类器官冷冻保存新技术。该技术能够在冷冻过程中保留脑类器官的复杂结构和功能活性,为神经系统疾病研究和临床治疗带来新的希望。
技术突破:MEDY冷冻保存技术
研究团队经过大量实验,筛选出甲基纤维素、乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮等有效保护试剂,并最终确定了由1%甲基纤维素、10%乙二醇、10% DMSO和10 μM Y27632组成的最佳冷冻保存剂。通过改进复温流程和ROCK抑制剂预处理步骤,成功建立了脑类器官冻存复苏新方法。
这一技术突破的关键在于MEDY能够抑制内质网介导的细胞凋亡途径,保护突触功能,实现在低温状态下对脑类器官的保护作用。实验结果显示,即使冷冻保存长达18个月,解冻后的脑类器官仍能保持正常的细胞多样性、组织结构和神经元功能活性。
科学意义:突破性进展
在此之前,脑组织在冷冻和解冻过程中极易受损,这一直是医学研究中的重大障碍。复旦大学团队的这项研究不仅打破了这一技术瓶颈,还创造了新的冷冻保存时间纪录。
英国伯明翰大学的João Pedro Magalhães教授对此表示:“脑细胞非常脆弱,对压力极其敏感。团队采用的方法能够成功防止细胞死亡,甚至保留其功能,这是一项令人震撼的成就。”
应用前景:广阔的应用价值
MEDY技术的应用前景十分广阔。它能够显著减少神经类器官的制备时间和成本,便于各种神经类器官和活体脑组织的大规模存储。这对于脑科学基础研究、神经类器官移植治疗和药物评估与筛选具有重要意义。
此外,该技术还有望为未来的人体冷冻保存技术提供新的思路。虽然目前的研究主要集中在脑类器官层面,但其原理和方法可能为更复杂的人体冷冻保存提供参考。
伦理考量:规范发展
随着脑类器官研究的深入,相关的伦理问题也日益凸显。科技部近期发布的《脑机接口研究伦理指引》为该领域的健康发展提供了重要指导。其中强调了保障健康、提升福祉,尊重被试、适度应用,坚持公正、保障公平,风险管控、保障安全等基本原则。
对于增强型脑机接口研究,指引明确要求充分考察风险和受益,避免脑机接口替代或削弱人类判断决策能力,避免明显干扰、模糊人类自主性和自我认知的研究。
未来展望:科学与伦理的平衡
复旦大学团队的这项研究无疑为低温医学和脑科学研究开辟了新的方向。然而,正如《脑机接口研究伦理指引》所强调的,科技进步必须与伦理规范同步发展。只有在确保安全和伦理的前提下,这些前沿技术才能真正造福人类社会。
这项研究不仅展示了中国在生物医学领域的创新能力,也为全球科学界提供了新的研究工具和思路。随着技术的进一步完善和伦理框架的逐步健全,我们有理由期待,这类突破性研究将为人类健康事业带来更加光明的未来。