Kryobeskyttende perfusion går ikke ud på at udskifte hvert eneste vandmolekyle i kroppen. Det er et kontrolleret forsøg på at fordele en koncentreret opløsning gennem det vaskulære system.
Målet er at hæmme isdannelse under nedkølingen og samtidig begrænse osmotisk stress, kemisk toksicitet og mekanisk skade.
Hvorfor kryobeskyttelsesmidler er nødvendige
Nedkøling af biologisk væv uden tilstrækkelig beskyttelse fører som regel til isdannelse. Isdannelse omfordeler vand og opløste stoffer, deformerer vævet og kan skade membraner og den ekstracellulære struktur.
Kryobeskyttende stoffer hæmmer isdannelse og gør vitrifikation mulig ved opnåelige nedkølingshastigheder.
Vitrifikation betyder, at der dannes et amorft fast stof i stedet for en krystal. Det er en fysisk tilstand, ikke et bevis for, at hver celle forbliver levedygtig.
Den moderne videnskabelige forståelse af vitrifikation tog for alvor form med en artikel i Cryobiology fra 1984.
Adgang, udvaskning og cirkulation
Den kirurgiske adgangsvej afhænger af protokollen og patientens tilstand. Store blodkar kanyleres, så der skabes et indløb og et udløb for perfusatet.
Først cirkuleres en kold bæreopløsning for at fortrænge blodet, stabilisere pH og væskevolumen og forberede blodkarrene på kryobeskyttelsesmidlet.
Udgangspunktet er ikke rent og ukompliceret. Eksisterende blodpropper, ødem, åreforkalkning, traumer og skader på blodkarrene efter dødens indtræden er stadig en del af systemet.
Tryk, flow og temperatur skal overvåges samlet. Højere tryk kan forbedre fordelingen, men for højt tryk kan forværre ødem eller skade blodkarrene.
Hvorfor koncentrationen øges gradvist
Pludselig eksponering for et koncentreret kryobeskyttelsesmiddel skaber store osmotiske gradienter. Celler kan skrumpe hurtigt, og vævet kan tage skade, selv uden isdannelse.
Derfor øges koncentrationen trinvis, mens temperaturen holdes lav. Lavere temperaturer nedsætter generelt reaktionshastigheden og toksiciteten, men ændrer også viskositet og flow.
Prøver fra indløbet og det venøse udløb kan analyseres ved refraktometri. Når værdierne nærmer sig hinanden, tyder det på, at den cirkulerende væske nærmer sig målkoncentrationen.
Det beviser ikke en ensartet koncentration i alt væv. Perfusatet følger blodkarrenes forløb, og fordelingen i karsystemet kan være ujævn.
Slutpunktet er et skøn
Perfusionen afsluttes, når protokollens mål for koncentration, temperatur, tryk, flow og eksponeringstid er nået, eller når yderligere cirkulation ikke længere gør gavn.
Resultatet kan ikke uden videre beskrives som »patienten er perfekt vitrificeret«. Mere præcist kan man sige: »De tilgængelige målinger understøtter et bestemt niveau og en bestemt fordeling af kryobeskyttelse.«
Tomorrow.bio anvender kryobeskyttelse under den indledende indsats før transport over lange afstande. Virksomhedens offentliggjorte procesbeskrivelse angiver, at kryobeskyttelsesmidlet tilføres gradvist efter stabilisering.
Brugen af en optimeret VM-1-formulering er også offentligt beskrevet. En ny forskningsrapport fra EBF dokumenterer fortsat valideringsarbejde efter simuleret iskæmi i tiden efter dødsfaldet.
Hvad kan stadig gå galt
Utilstrækkelig vaskulær adgang kan føre til områder med utilstrækkelig perfusion. Kryobeskyttelsesmidler kan være toksiske. Temperatur- og osmotiske gradienter kan skade vævet.
Udfordringerne betyder ikke, at perfusion er uden værdi. De er grunden til, at protokollens kvalitet skal måles og ikke blot antages.
Efter perfusionen følger transport og kontrolleret nedkøling gennem glasovergangsområdet.
Senere kan CT-skanning bruges til at undersøge fordelingen af kryobeskyttelsesmidlet og eventuel isdannelse som led i kvalitetskontrollen af biostasis.
Kort fortalt: Ved perfusion erstattes blodet af en kryobeskyttende opløsning, som fordeles gennem kredsløbet. Proceduren skal afbalancere ishæmning mod toksicitet, osmotisk stress og ujævn fordeling.
Udforsk dette praktiske værktøj
Brug det interaktive værktøj til at udforske spørgsmålet i denne artikel.
Indlæser det interaktive værktøj...
Læs mere