The quest to keep organs alive outside the body

体外保存器官的探索 | MIT Technology Review

生物技术与健康

体外保存器官的探索

研究人员正在通过冷冻器官、向其中泵入营养物质或进行超冷保存等方法，开创器官保存的新领域。

作者：

• Jessica Hamzelou 档案页面

2026年7月24日

Stephanie Arnett/MIT Technology Review | Adobe Stock

执行摘要

本周，我报道了一项令人着迷的体外保存器官的尝试。目前供体器官严重短缺，主要原因之一是时间——即使将器官保存在冰中，它们在体外也只能存活数小时。

医生们梦想着建立器官库——可以长期保存人类器官的储存设施，保存时间可达数天、数周、数月甚至更久。这将使他们能够对器官进行检测，找到最佳匹配，并将器官运送至需要的患者。

在一项新研究中，一个团队成功对猪的肾脏进行了超冷保存——猪的器官尺寸与人类相似——并保存了数天。这些肾脏在−4 °C（25 °F）的低温下储存后，最终被重新植入猪体内。这仅仅是该领域最新进展之一，而该领域目前正充满活力地发展。

将器官冷冻保存已被证明极其困难。一旦器官内部形成冰晶，它们就基本报废了。这些冰晶会造成各种损伤，使器官无法使用。但这并未阻止许多研究人员进行尝试。

一些研究者专注于冷冻保存——一种通过快速极端降温使细胞进入类似玻璃态的保存技术。目前，这种技术已广泛用于卵子、精子和胚胎的保存，这些生物材料可在不到两秒的时间内被冷却至−196 °C，并在数十年的储存后仍可使用。

目前尚无人成功实现人类器官的冷冻保存和解冻用于移植。但已有不少人和大脑被储存在超低温下，希望未来能够重新加热并恢复生命。（您可在此处阅读更多关于为何有人选择冷冻保存的内容。）

3月份，我曾报道过老年学家Stephen L. Coles选择冷冻保存自己大脑的案例。这位科学家在2014年去世后，他的遗体被送往亚利桑那州的冷冻保存机构Alcor。该机构的团队取下Coles的头部，用抗冻保护剂灌注他的大脑（这些化学物质的作用类似于防冻液），将大脑从颅骨中取出，并将其冷却至−146 °C。

数年后，Coles的朋友、低温生物学家Greg Fahy研究了他的大脑样本，发现这些曾缩小的脑细胞在重新加热后“恢复了原状”。但Fahy指出，这并不意味着这些细胞是活的，也不代表未来有可能让大脑恢复生命。当时德克萨斯A&M大学的Matthew Powell Palm告诉我：“神经元可能已经受损，存在许多不可逆的损伤方式。”

Powell Palm正在研究其他保存器官的方法。正是他与同事成功实现了超冷保存猪肾脏并成功移植的突破性研究，这项研究被描述为“具有里程碑意义的成就”。他表示，这些器官的表现优于传统冰冻保存的肾脏。

他的方法不需要使用冷冻保护剂。但其他团队正在探索可能的化学组合，以实现更长时间、更低温度的器官保存。（更多相关内容请关注即将发布的《检查》栏目！）

另一种延长器官寿命的方法是使用机器，通过向器官灌注营养液来模拟体内发生的情况。过去十年间，机器灌注设备的使用逐渐增多，通常用于在约24小时内维持肝脏和肾脏的功能。

研究人员现在正在将这一技术扩展到越来越多的器官，甚至包括眼球——这一最新突破可能使完整的角膜移植成为可能。3月份，我前往西班牙瓦伦西亚探访了一支科研团队，他们开发出了一套用于子宫的灌注系统。他们使用这套被昵称为“Mother”的设备，成功让一个人类子宫维持生命长达一天。

器官保存技术正迎来激动人心的发展阶段。接下来几周，敬请关注《麻省理工科技评论》的更多相关报道。

本文首次发表于《The Checkup》，这是《麻省理工科技评论》每周的生物科技通讯。要每周四第一时间收到这封通讯并阅读类似文章，请在此处注册。

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