Para saintis di Pusat Aplikasi Massachusetts untuk Aplikasi Teknologi dalam Perubatan (MGH-CEM) telah mengembangkan kaedah mudah untuk menjaga larutan berasaskan air dan air dalam keadaan cair pada suhu jauh di bawah "titik beku" biasa untuk jangka masa yang sangat lama. Walaupun mereka melakukannya hanya dengan beberapa ons, pendekatan mereka, yang dijelaskan dalam Nature Communications, suatu hari dapat memastikan pemeliharaan sel darah, tisu dan organ jangka panjang yang selamat, dan meningkatkan keselamatan makanan.
"Air dan larutan berair lain, dalam jumlah yang kita temui setiap hari, biasanya membeku apabila didinginkan di bawah titik beku 0 darjah Celsius," kata Burk Usta, Ph. D. dari MGH-CEM, pengarang bersama karya tersebut. "Pendekatan kami, yang kami sebut 'hipotermia mendalam,' adalah melapisi permukaan cairan tersebut dengan larutan yang tidak bercampur dengan air, seperti minyak mineral, untuk menyekat interaksi antara air dan udara. Pendekatan mengejutkan sederhana, praktikal, dan murah untuk supercooling cairan ini dalam jangka masa panjang dapat membuka banyak kaedah untuk mengawet makanan dan ubat-ubatan, serta memungkinkan eksperimen asas yang sebelumnya tidak tersedia.
Bolehkah organ dibekukan untuk jangka masa yang lama?
Di kebanyakan persekitaran yang nyata, air dan larutan berair mula membeku ketika suhu mencapai di bawah sifar, dan kristal ais terbentuk secara rawak di mana cecair bersentuhan dengan udara atau pelbagai kekotoran dalam larutan. Subcooling, yang menjaga cairan pada suhu rendah tanpa penghabluran, hanya dapat dilakukan dalam jumlah kecil dan untuk jangka waktu pendek menggunakan peralatan bertekanan tinggi yang mahal dan dapat merosakkan tisu atau bahan biologi lain.
Menurunkan suhu mana-mana bahan biologi - selama, misalnya, penyimpanan sejuk makanan dan organ yang mudah rosak untuk pemindahan - memperlambat metabolik dan reaksi lain. Hipotermia memanjangkan kelambatan metabolik ini tanpa kerosakan yang disebabkan oleh penghabluran ais. Para saintis mendapati bahawa menutup permukaan kecil (1 ml) sampel air dengan minyak berasaskan hidrokarbon, seperti minyak mineral, minyak zaitun, atau minyak parafin, dapat menekan pembentukan ais pada suhu serendah -13 darjah selama seminggu. Semasa menjalankan eksperimen dengan minyak yang lebih kompleks dan hidrokarbon sederhana, seperti alkohol dan alkana, mereka berjaya menyimpan 1 ml sampel air dan suspensi sel yang didinginkan hingga -20 darjah selama 100 hari dan 100 ml sampel selama seminggu.
Ilya Khel
