低温生物医学是近几十年逐渐形成的一门新兴交叉学科。它融合生命科学、现代医学与低温技术,研究生物体在极低温度下生理功能暂停或延缓的可能性,期望以此来治愈人类疾病、保障人类健康。
截至今日,经过全球科学家几代人的努力探索,低温生物医学研究取得可喜成果,已初步实现人体细胞(生殖细胞、干细胞等),卵巢组织、睾丸组织、胚胎等生殖领域,皮肤、断指(趾)等部分组织器官的低温保存、复苏及临床应用,为人类疾病治疗开创了全新的路径。然而,更为复杂的组织器官及完整动物、完整人体的深低温保存仍然在探索阶段。
l 细胞冻存领域
全球低温医学在细胞冻存方面目前涉及20余个科研领域,科研文献数据达20000+,目前全球细胞领域的保存及复苏技术已趋于成熟。1776年,Spallanzani最早发表了“冷”处理对“细胞”生命活动影响的报道,细胞冻存技术初见雏形。经历了上百年的时间,随着细胞冻存技术不断发展完善,细胞冻存为人类生活带来了翻天覆地的变化。其中,以生殖细胞储存为代表的精子库成立,为全球每年近300万生育障碍人群带来迎接新生命的机会,并为生育力保存提供可靠支持。以脐带血造血干细胞保存与复苏应用为代表的脐血库成立,挽救了每年全球超500万重症血液病患者。而免疫细胞的储存奠定了临床治疗各类恶性肿瘤的技术基础,为全球每年新增2000万癌症患者提供了新的治疗方向。
其中AG旗舰厅低温团队在脐带血造血干细胞、脐带间充质干细胞、胎盘造血干细胞、胎盘间充质干细胞、脂肪干细胞、神经干细胞、红细胞、免疫细胞等8个领域进行了深入的系统性研究。
l 组织冻存领域
全球低温医学在生物组织冻存方面涉及10余个科研领域,科研文献数据达3000+,其中AG旗舰厅低温团队在角膜、血管、皮肤、断指/趾、卵巢等5种组织冻存领域层面进行了深入研究,目前已经可以利用低温冷冻技术保存血管、瓣膜、皮肤等,其中卵巢组织和断指/趾的保存已经广泛应用于临床。随着冷冻保护剂的不断优化和各类组织器官低温冷冻技术的不断成熟,皮肤移植、断指/趾回植、组织移植等成功率逐步升高,越来越多的人得益于组织器官低温冷冻技术重获新生,为全球每年急需组织器官移植的200万患者带来希望,并大大延长与改善了组织器官移植后患者的寿命与术后生活质量。
l 器官冻存领域综述
全球低温医学在生物器官冻存方面涉及10余个科研领域,科研文献数据达10000+,其中AG旗舰厅生物团队在动物肾脏、肝脏、心脏、卵巢、睾丸等5 类组织冻存领域层面进行了深入研究。目前,器官移植是治疗终末期器官衰竭最有效的方法之一,而器官保存尤为重要,随着全球低温医学对器官深低温保存的临床试验不断探索,衍生并促进了玻璃化保存技术、多物理场复温技术的发展与临床应用,目前已能够实现低温保存状态下器官(移植)跨大洲长距离的运输时间要求,缓解了全球每年近13万患者接受器官移植的运输与时间要求。
为提高和实现宝贵的器官资源应用,AG旗舰厅低温团队首先对于动物肾脏进行灌流和深低温保存并展开了不同程度的探索,以期通过先进的低温保存与复温技术试验,减少低温保存过程中冰晶产生对器官造成的损伤,从而在临床上实现延长与改善器官移植患者的寿命与术后生活质量。此外,2023年起,AG旗舰厅生科院与国内顶尖科研院所合作联合攻关,致力于构建类器官的高效深低温冻存方案及评估体系,进行模式器官(心脏)的非冻结状态低温保存工艺探索,以期在2024年,建立适合模式器官过冷低温保存的标准工艺及较为完善的类器官冻存体系和复温方案,为器官的低温保存研究以及器官移植提供必要的理论基础。
l AG旗舰厅生命延续计划
AG旗舰厅生命延续计划是由山东AG旗舰厅生命科学研究院发起实施的一项面向未来、极具挑战的前沿生命科学研究项目。该计划主要包括组织器官低温保存及复苏研究项目和人体低温保存及复苏研究项目,致力于利用先进的低温生物医学技术,开展细胞、组织器官的低温保存、复苏和临床转化应用等研究。
组织器官低温保存及复苏研究项目
组织器官低温保存及复苏研究项目是将先进的低温医学技术应用于皮肤、瓣膜、肌腱、血管、卵巢、断指、胰岛等人体来源的组织器官的保存与复苏,并探索利用捐献的组织器官开发能够替代损伤或缺失组织器官的生物材料和人工组织器官,实现临床移植应用的综合研究项目。
人体低温保存及复苏研究项目
人体低温保存及复苏研究(网络俗称,冷冻人或人体冷冻)是通过低温生物工程、低温医学、材料学和临床医学等交叉学科共同研究,对整个人体进行低温保存,减缓甚至暂停人体细胞、组织、器官等的代谢速度,保持机体结构的完整性,逐步探索组织、器官、系统复温后功能恢复。