防走失，电梯直达安全岛报人刘亚东A
等容过冷用的容器示意图 图片来源：Anthony Consiglio，UC Berkeley
可乐冰沙要冻几小时，长久以来，心脏保存是个难题，零度以上保存时效太短，零度以下人体组织又会被冰晶破坏。科学家一直试图破解这个两难的局面。而现在，他们找到了一条出路。
撰文 | 栗子
心脏一旦脱离人体，通常保存不了多久。利用现有的冷保存技术，心脏细胞的功能会在4小时后开始衰竭。如果把这样的心脏移植给患者，器官出现功能异常的风险便大大增加。由于时间限制，捐献的心脏中大部分都无法及时移植给需要的患者，只有被丢弃。
但如今，加州大学伯克利分校的科学家，找到了一种能让心脏组织保存更久的办法，使得心脏组织在零度以下储存3天后，还能成功复苏。他们的研究成果发表在《通讯生物学》（Communications Biology）期刊上。
温度虽低，却不结冰
冰比水的密度小 图片来源：Johnathon Choate
这种操作叫做“等容过冷”（isochoric supercooling）。你也可以做到类似的事，比如把一瓶摇过的可乐放进冰箱的冷冻室，几个小时后便会得到一瓶“超冷冻”可乐。
“超冷冻”可乐 图片来源：The Sci Guys
它原本没有结冰，但假如摇晃瓶身，就会发现里面的可乐迅速凝固：当二氧化碳气泡释放出来，与液体部分充分接触时，冰晶就在气泡周围形成了。
当然，伯克利的科学家们关心的不是“超冷冻”可乐能不能做成冰沙，而是“超冷冻”心脏能不能保留它原本的功能。
1、首先准备一瓶常温的可乐。2、将可乐不停的摇晃大概一分钟时间 3、将可乐摇到起泡的程度，如图片所示 4、然后将可乐放进冰箱里冷冻3小时即可取出 5、时间到了之后取出可乐，拧开盖子 6、准备一个杯子，将可乐倒到杯子。
保留哪些功能才算成功？
于是，科学家诱导人源性的干细胞形成心脏组织，它们能像真实的心脏那样跳动，且跳动的节律也与人类心律接近。这样的组织也称作“心脏微生理系统”（MPS）。与此同时，刚性容器里已经装满了器官保存液。把跳动着的心脏微生理系统放进容器并密封好，几乎不留气泡，就可以开始执行“等容过冷”操作了。
可乐冰沙的做法可以将可乐放在冰块盒子里进行冷冻储存冷冻冷冻到3到4个小时左右的时候可以将冰盒子放在搅拌器里进行打成碎冰这样就可以制作出来可乐冰沙，但是易拉罐的可乐最好不要放在冰箱里冷冻，如果放在冰箱里冷冻很容易出现爆。
他们把容器放进-3°C的环境里，等到24小时、48小时和72小时后，分三批将组织取出，放在接近人类体温的37°C环境中，看有多少块心脏组织能够复跳。结果显示，曾经在-3°C停跳的心脏微生理系统，大多数都恢复了跳动。具体来说，24小时后取出的心脏组织样本中，有65%能恢复正常的自发搏动。48小时后和72小时后取出的心脏组织，分别有50%和55%恢复了正常的自发搏动。
蓝色为恢复正常自发搏动的心脏组织样本，灰色为部分恢复自发搏动的样本，其他样本未能恢复自发搏动 图片来源：doi: 10.1038/s42003-021-02650-9
科学家认为，这样的成功率在心脏复跳方面算是相当高了。考虑到心脏组织之间还有个体的差异，以及整个过冷操作都没有使用冷冻保护剂，这样的结果就更令人鼓舞。
不过，自发跳动只是心脏组织功能的一部分。除此之外，研究团队还要测试保存后的心脏组织对外部电刺激的反应。假如你听说过心脏起搏器，它的原理就是用电极刺激心肌，促进心肌收缩。而这次，科学家也为过冷后的心脏组织插上电极，查看它们的表现。
结果发现，被插入起搏电极的心脏组织中，大多数（50%-70%）作出了正常反应。此处的正常，指的是这些心脏组织和未经过冷的对照组，在接受电刺激时表现相近。
第二项测试结束，又有第三项。合格的心脏组织，应当对一些治疗心脏的药物有所反应。科学家想知道，过冷后的心脏组织能不能产生这类反应。于是，他们用1微摩尔/升的异丙肾上腺素作为考题，这是一种用来增加心率的药物。
1、做法一 资料：可乐2/3瓶 做法：准备好三分之二瓶的可乐。使劲的摇晃。将摇晃后的可乐放入冰箱急冻室冻3小时。拿出冻了3小时的可乐，慢慢的倒出可乐。一杯适口的可乐冰沙。2、做法二 把可乐放入冰箱冷冻室两个小时至。
实验显示，过冷保存后取出的心脏组织暴露在药物之中，心率有了显著提升。虽然心率提升的程度与对照组有些差距，但研究人员并不能确定这个差距究竟是由过冷保存导致的，还是与心脏组织之间的个体差异有关。
1、准备好三分之二瓶的可乐，使劲的摇晃满瓶可乐摇晃后产生大量气泡。2、将摇晃后的可乐放入冰箱急冻室冻3小时，注意只能放入塑料瓶装可乐，不可将拉罐饮料放在冷冻室，容易发生爆炸。3、拿出冻了3小时的可乐，缓缓的倒出。
经过各项测试，科学家终于确认等容过冷后的心脏组织还能恢复基本功能。另外，免疫荧光染色实验也证实，这种低温保存方法并没有损失心脏组织的结构完整性。
团队相信，这是第一次有（干细胞诱导产生的）心脏组织在过冷保存之后成功复苏。虽然，复苏的还不是真正取自人体的心脏组织，但依然给心脏移植带来了更多的可能。
远距离传送心脏
现有的心脏保存技术，标配是把停跳的心脏放进保存液当中冷却，通常只能保存4-6小时。所以长久以来，待移植的心脏都很难承受远距离传送，比如一位身在东南沿海的捐献者，他捐献的心脏可能无法用在西部省份的病患身上。
假如有一天，等容过冷技术能将心脏储存24-72小时，且保证基本功能正常运行，心脏移植的时间窗口便能得到大大延展，让更多有需要的患者获得生的机会。
1、首先准备好适量的可乐。2、然后摇动可乐，使可乐达到一开瓶盖就能喷出来的程度。3、把可乐平放到冰箱中等待3个小时+。4、从冰箱拿出后看起来是没结冰的。5、小心的打开瓶盖放走气体。6、再次摇晃。7、即可结成了沙冰。
这项研究是一次关键的概念验证。不过一小块心脏组织可以复苏，还不代表一整个心脏也能复苏。科学家接下来要做的事，就是把技术适用的范围从组织扩大到器官，让等容过冷心脏早日投入临床。
