Les scientifiques du Massachusetts Center for the Application of Technology in Medicine (MGH-CEM) ont mis au point une méthode simple pour maintenir l'eau et les solutions à base d'eau à l'état liquide à des températures bien inférieures au «point de congélation» normal pendant de très longues périodes. Bien qu'ils aient pu le faire avec seulement quelques onces, leur approche, décrite dans Nature Communications, pourrait un jour assurer une préservation sûre et à long terme des cellules sanguines, des tissus et des organes et améliorer la conservation des aliments.
«L'eau et les autres solutions aqueuses, dans les volumes que nous voyons chaque jour, gèlent généralement lorsqu'elles sont refroidies en dessous du point de congélation de 0 degrés Celsius», explique Burk Usta, Ph. D. de MGH-CEM, co-auteur de l'ouvrage. «Notre approche, que nous avons appelée« hypothermie profonde », consiste à enduire la surface d'un tel liquide d'une solution qui ne se mélange pas à l'eau, telle que l'huile minérale, pour bloquer l'interaction entre l'eau et l'air. Cette approche étonnamment simple, pratique et peu coûteuse de la surfusion des liquides pendant de longues périodes pourrait ouvrir de nombreuses méthodes de conservation des aliments et des médicaments, ainsi que permettre des expériences fondamentales qui n'étaient pas disponibles auparavant.
Les organes peuvent-ils être congelés pendant longtemps?
Dans la plupart des environnements réels, l'eau et les solutions aqueuses commencent à geler lorsque la température atteint en dessous de zéro, et des cristaux de glace se forment au hasard là où les liquides entrent en contact avec l'air ou diverses impuretés dans la solution. Le sous-refroidissement, qui maintient le liquide à basse température sans cristallisation, ne peut être effectué qu'en petits volumes et pendant de courtes périodes de temps en utilisant un équipement haute pression qui est coûteux et peut endommager les tissus ou d'autres matériaux biologiques.
L'abaissement de la température de tout matériel biologique - pendant, par exemple, l'entreposage frigorifique d'aliments périssables et d'organes à transplanter - ralentit les réactions métaboliques et autres. L'hypothermie prolonge ce ralentissement métabolique sans dommage causé par la cristallisation de la glace. Les scientifiques ont découvert que sceller la surface d'un petit échantillon d'eau (1 ml) avec une huile à base d'hydrocarbure, telle que l'huile minérale, l'huile d'olive ou l'huile de paraffine, peut supprimer la formation de glace à des températures aussi basses que -13 degrés pendant une semaine. Au cours d'expériences avec des huiles plus complexes et des hydrocarbures simples, tels que des alcools et des alcanes, ils ont réussi à maintenir 1 ml d'échantillons d'eau et de suspension cellulaire en surfusion à -20 degrés pendant 100 jours et 100 ml d'échantillons pendant une semaine.
Ilya Khel
