Bilim kurgu filmlerini andıran ancak yaklaşık bir asırdır üzerinde çalışılan biyolojik doku dondurma teknolojisi (kriyoprezervasyon), organ naklinde devrim niteliğinde bir eşiğe geldi. Texas A&M Üniversitesi J. Mike Walker '66 Makine Mühendisliği Bölümü araştırmacıları, organ koruma ve naklinde en büyük engel olarak görülen ‘doku çatlaması’ sorununa çözüm sunan yeni bir teknik geliştirdi.
KRİYOPREZERVASYONDA TARİHİ İLERLEME
Kriyoprezervasyon teknolojisinde ilerleme uzun yıllar sınırlı kalmıştı. Ancak 2023 yılında Minnesota Üniversitesi araştırmacılarının dondurulmuş bir böbreği bir sıçana başarıyla nakletmesi, bu alandaki algıyı değiştirdi.
Bu başarıya rağmen, büyük insan organlarının dondurulması sürecinde dokuların hızlı soğuma sırasında çatlamaya meyilli olması, teknolojinin klinik kullanımını engelliyordu. Dr. Matthew Powell-Palm liderliğindeki ekip, yayınladıkları yeni makale ile bu kritik engeli aşmaya yönelik önemli veriler sundu.
VİTRİFİKASYON VE CAM GEÇİŞ SICAKLIĞI
Bilim insanları, organları vücut dışında canlı tutmak için dokuyu buz kristali oluşturmadan cam benzeri bir yapıda donduran ‘vitrifikasyon’ işlemini kullanıyor. Araştırma ekibi, bu işlemde kullanılan çözeltilerin bileşimini değiştirerek çatlama riskini analiz etti.
Makine Mühendisliği Yardımcı Doçenti Powell-Palm, çalışmaya ilişkin yaptığı değerlendirmede, ‘Çatlamada baskın rol oynayan cam geçiş sıcaklıklarını inceledik. Daha yüksek cam geçiş sıcaklıklarının çatlama olasılığını azalttığını tespit ettik’ ifadelerini kullandı.
TIP VE GIDA SEKTÖRÜ İÇİN KRİTİK ADIM
Elde edilen bulguların sadece organ nakliyle sınırlı kalmayacağı, yaban hayatının korunması, aşı stabilizasyonu ve gıda atıklarının azaltılması gibi alanlarda da kullanılabileceği belirtiliyor. Makalenin ortak yazarı ve Makine Mühendisliği Bölüm Başkanı Dr. Guillermo Aguilar, çalışmanın sulu çözelti termodinamiği anlayışına çığır açıcı bir katkı sunduğunu belirterek, "Tek hücrelerden tüm organlara kadar biyolojik sistemlerin yaşayabilirliğini artıracak sonuçlar elde etmeyi bekliyorum" dedi.
DİSİPLİNLERARASI MÜHENDİSLİK BAŞARISI
Fiziksel kimya, cam fiziği, termomekanik ve kriyobiyolojiyi bir araya getiren projede Dr. Soheil Kavian ile öğrenciler Crystal Alvarez, Ron Sellers ve Gabriel Arismendi Sanchez de görev aldı. Ekip, makine mühendisliğinin bütünsel bakış açısını biyolojik süreçlere entegre ederek bu başarıya ulaştı.
