Cientistas do Centro de Aplicação de Tecnologia em Medicina de Massachusetts (MGH-CEM) desenvolveram um método simples de manter a água e as soluções à base de água no estado líquido a temperaturas bem abaixo do "ponto de congelamento" normal por longos períodos de tempo. Embora tenham feito isso com apenas alguns gramas, sua abordagem, descrita na Nature Communications, poderia um dia garantir a preservação segura e de longo prazo de células do sangue, tecidos e órgãos e melhorar a segurança alimentar.
“Água e outras soluções aquosas, nos volumes que encontramos todos os dias, geralmente congelam quando resfriadas abaixo do ponto de congelamento de 0 graus Celsius”, diz Burk Usta, Ph. D. da MGH-CEM, co-autor do trabalho. “Nossa abordagem, que chamamos de 'hipotermia profunda', é revestir a superfície desse líquido com uma solução imiscível com água, como o óleo mineral, para bloquear a interação entre a água e o ar. Esta abordagem surpreendentemente simples, prática e barata de super-resfriar líquidos por longos períodos pode abrir muitos métodos para preservar alimentos e medicamentos, bem como permitir experimentos fundamentais não disponíveis anteriormente.”
Os órgãos podem ser congelados por muito tempo?
Na maioria dos ambientes reais, a água e as soluções aquosas começam a congelar quando a temperatura atinge abaixo de zero, e cristais de gelo se formam aleatoriamente onde os líquidos entram em contato com o ar ou várias impurezas na solução. O subresfriamento, que mantém o líquido em baixa temperatura sem cristalização, só pode ser feito em pequenos volumes e por curtos períodos de tempo com equipamentos de alta pressão que são caros e podem danificar tecidos ou outros materiais biológicos.
Baixar a temperatura de qualquer material biológico - durante, por exemplo, o armazenamento refrigerado de alimentos perecíveis e órgãos para transplante - retarda reações metabólicas e outras. A hipotermia prolonga essa desaceleração metabólica sem danos causados pela cristalização do gelo. Os cientistas descobriram que selar a superfície de uma pequena amostra (1 ml) de água com um óleo à base de hidrocarbonetos, como óleo mineral, azeite ou óleo de parafina, pode suprimir a formação de gelo em temperaturas tão baixas quanto -13 graus por uma semana. Em experimentos com óleos mais complexos e hidrocarbonetos simples, como álcoois e alcanos, eles conseguiram manter 1 ml de amostras de água e suspensão de células super-resfriadas a -20 graus por 100 dias e 100 ml de amostras por uma semana.
Ilya Khel
