低溫生物醫(yī)學是近幾十年逐漸形成的一門新興交叉學科。它融合生命科學、現(xiàn)代醫(yī)學與低溫技術(shù),研究生物體在極低溫度下生理功能暫?;蜓泳彽目赡苄?,期望以此來治愈人類疾病、保障人類健康。
截至今日,經(jīng)過全球科學家?guī)状说呐μ剿?,低溫生物醫(yī)學研究取得可喜成果,已初步實現(xiàn)人體細胞(生殖細胞、干細胞等),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、復溫及臨床應(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 細胞凍存領(lǐng)域
全球低溫醫(yī)學在細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20000+,目前全球細胞領(lǐng)域的保存及復溫技術(shù)已趨于成熟。1776年,Spallanzani最早發(fā)表了“冷”處理對“細胞”生命活動影響的報道,細胞凍存技術(shù)初見雛形。經(jīng)歷了上百年的時間,隨著細胞凍存技術(shù)不斷發(fā)展完善,細胞凍存為人類生活帶來了翻天覆地的變化。其中,以生殖細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。以臍帶血造血干細胞保存與復溫應(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胞、臍帶間充質(zhì)干細胞、胎盤造血干細胞、胎盤間充質(zhì)干細胞、脂肪干細胞、神經(jīng)干細胞、紅細胞、免疫細胞等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準工藝及較為完善的類器官凍存體系和復溫方案,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研究院開展的一項面向未來、極具前瞻性和挑戰(zhàn)性的生命科學綜合研究項目。該計劃主要包括組織器官低溫保存及復溫技術(shù)研究和完整生物體低溫保存及復溫技術(shù)研究,致力于利用先進的低溫生物醫(yī)學技術(shù),開展細胞、組織器官的低溫保存、復溫和臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用等研究。該科研項目匯集了國內(nèi)外低溫醫(yī)學、低溫生物工程學、生物材料學、醫(yī)學倫理學、新聞傳播學、法學等多學科領(lǐng)域的專家學者,以及支持該項目的專家名人,社會公益人士等,為項目的穩(wěn)步實施提供了強有力的支持。
組織器官低溫保存及復溫研究項目
組織器官低溫保存及復溫技術(shù)研究是將先進的低溫醫(yī)學技術(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溫,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。
完整生物體低溫保存及復溫技術(shù)研究
完整生物體低溫保存及復溫技術(shù)研究是通過低溫生物學、低溫醫(yī)學、分子生物學和臨床醫(yī)學等交叉學科共同研究,對整個人體進行低溫保存,保持機體結(jié)構(gòu)的完整性,逐步探索組織、器官、系統(tǒng)復溫后功能恢復。