低溫生物醫(yī)學(xué)是近幾十年逐漸形成的一門新興交叉學(xué)科。它融合生命科學(xué)、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)與低溫技術(shù),研究生物體在極低溫度下生理功能暫?;蜓泳彽目赡苄裕谕源藖碇斡祟惣膊?、保障人類健康。
截至今日,經(jīng)過全球科學(xué)家?guī)状说呐μ剿?,低溫生物醫(yī)學(xué)研究取得可喜成果,已初步實現(xiàn)人體細(xì)胞(生殖細(xì)胞、干細(xì)胞等),卵巢組織、睪丸組織、胚胎等生殖領(lǐng)域,皮膚、斷指(趾)等部分組織器官的低溫保存、復(fù)蘇及臨床應(yīng)用,為人類疾病治療開創(chuàng)了全新的路徑。然而,更為復(fù)雜的組織器官及完整動物、完整人體的深低溫保存仍然在探索階段。
l 細(xì)胞凍存領(lǐng)域
全球低溫醫(yī)學(xué)在細(xì)胞凍存方面目前涉及20余個科研領(lǐng)域,科研文獻數(shù)據(jù)達(dá)20000+,目前全球細(xì)胞領(lǐng)域的保存及復(fù)蘇技術(shù)已趨于成熟。1776年,Spallanzani最早發(fā)表了“冷”處理對“細(xì)胞”生命活動影響的報道,細(xì)胞凍存技術(shù)初見雛形。經(jīng)歷了上百年的時間,隨著細(xì)胞凍存技術(shù)不斷發(fā)展完善,細(xì)胞凍存為人類生活帶來了翻天覆地的變化。其中,以生殖細(xì)胞儲存為代表的精子庫成立,為全球每年近300萬生育障礙人群帶來迎接新生命的機會,并為生育力保存提供可靠支持。以臍帶血造血干細(xì)胞保存與復(fù)蘇應(yīng)用為代表的臍血庫成立,挽救了每年全球超500萬重癥血液病患者。而免疫細(xì)胞的儲存奠定了臨床治療各類惡性腫瘤的技術(shù)基礎(chǔ),為全球每年新增2000萬癌癥患者提供了新的治療方向。
其中銀豐低溫團隊在臍帶血造血干細(xì)胞、臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞、胎盤造血干細(xì)胞、胎盤間充質(zhì)干細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、紅細(xì)胞、免疫細(xì)胞等8個領(lǐng)域進行了深入的系統(tǒng)性研究。
l 組織凍存領(lǐng)域
全球低溫醫(yī)學(xué)在生物組織凍存方面涉及10余個科研領(lǐng)域,科研文獻數(shù)據(jù)達(dá)3000+,其中銀豐低溫團隊在角膜、血管、皮膚、斷指/趾、卵巢等5種組織凍存領(lǐng)域?qū)用孢M行了深入研究,目前已經(jīng)可以利用低溫冷凍技術(shù)保存血管、瓣膜、皮膚等,其中卵巢組織和斷指/趾的保存已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床。隨著冷凍保護劑的不斷優(yōu)化和各類組織器官低溫冷凍技術(shù)的不斷成熟,皮膚移植、斷指/趾回植、組織移植等成功率逐步升高,越來越多的人得益于組織器官低溫冷凍技術(shù)重獲新生,為全球每年急需組織器官移植的200萬患者帶來希望,并大大延長與改善了組織器官移植后患者的壽命與術(shù)后生活質(zhì)量。
l 器官凍存領(lǐng)域綜述
全球低溫醫(yī)學(xué)在生物器官凍存方面涉及10余個科研領(lǐng)域,科研文獻數(shù)據(jù)達(dá)10000+,其中銀豐生物團隊在動物腎臟、肝臟、心臟、卵巢、睪丸等5 類組織凍存領(lǐng)域?qū)用孢M行了深入研究。目前,器官移植是治療終末期器官衰竭最有效的方法之一,而器官保存尤為重要,隨著全球低溫醫(yī)學(xué)對器官深低溫保存的臨床試驗不斷探索,衍生并促進了玻璃化保存技術(shù)、多物理場復(fù)溫技術(shù)的發(fā)展與臨床應(yīng)用,目前已能夠?qū)崿F(xiàn)低溫保存狀態(tài)下器官(移植)跨大洲長距離的運輸時間要求,緩解了全球每年近13萬患者接受器官移植的運輸與時間要求。
為提高和實現(xiàn)寶貴的器官資源應(yīng)用,銀豐低溫團隊首先對于動物腎臟進行灌流和深低溫保存并展開了不同程度的探索,以期通過先進的低溫保存與復(fù)溫技術(shù)試驗,減少低溫保存過程中冰晶產(chǎn)生對器官造成的損傷,從而在臨床上實現(xiàn)延長與改善器官移植患者的壽命與術(shù)后生活質(zhì)量。此外,2023年起,銀豐生科院與國內(nèi)頂尖科研院所合作聯(lián)合攻關(guān),致力于構(gòu)建類器官的高效深低溫凍存方案及評估體系,進行模式器官(心臟)的非凍結(jié)狀態(tài)低溫保存工藝探索,以期在2024年,建立適合模式器官過冷低溫保存的標(biāo)準(zhǔn)工藝及較為完善的類器官凍存體系和復(fù)溫方案,為器官的低溫保存研究以及器官移植提供必要的理論基礎(chǔ)。
l 銀豐生命延續(xù)計劃
銀豐生命延續(xù)計劃是由山東銀豐生命科學(xué)研究院發(fā)起實施的一項面向未來、極具挑戰(zhàn)的前沿生命科學(xué)研究項目。該計劃主要包括組織器官低溫保存及復(fù)蘇研究項目和人體低溫保存及復(fù)蘇研究項目,致力于利用先進的低溫生物醫(yī)學(xué)技術(shù),開展細(xì)胞、組織器官的低溫保存、復(fù)蘇和臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用等研究。
組織器官低溫保存及復(fù)蘇研究項目
組織器官低溫保存及復(fù)蘇研究項目是將先進的低溫醫(yī)學(xué)技術(shù)應(yīng)用于皮膚、瓣膜、肌腱、血管、卵巢、斷指、胰島等人體來源的組織器官的保存與復(fù)蘇,并探索利用捐獻的組織器官開發(fā)能夠替代損傷或缺失組織器官的生物材料和人工組織器官,實現(xiàn)臨床移植應(yīng)用的綜合研究項目。
人體低溫保存及復(fù)蘇研究項目
人體低溫保存及復(fù)蘇研究(網(wǎng)絡(luò)俗稱,冷凍人或人體冷凍)是通過低溫生物工程、低溫醫(yī)學(xué)、材料學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)等交叉學(xué)科共同研究,對整個人體進行低溫保存,減緩甚至?xí)和H梭w細(xì)胞、組織、器官等的代謝速度,保持機體結(jié)構(gòu)的完整性,逐步探索組織、器官、系統(tǒng)復(fù)溫后功能恢復(fù)。