银丰生命延续计划

YINFENG LIFE EXTENSION PROGRAM

银丰生命延续计划概述


银丰生命延续计划是由山东银丰生命科学研究院发起实施的一项面向未来、极具挑战的前沿生命科学研究项目。该计划主要包括组织器官低温保存及复苏研究项目和人体低温保存及复苏研究项目,致力于利用先进的低温生物医学技术,开展细胞、组织器官的低温保存、复苏和临床转化应用等研究。


人体低温保存及复苏研究项目

  人体低温保存研究是通过低温生物学、低温医学、分子生物学和临床医学等交叉学科共同研究,对整个人体进行低温保存,减缓甚至暂停人体细胞、组织、器官等的代谢速度,阻断功能衰竭及“死亡”的过程,保护细胞结构的完整性和生化通路的功能性,实现暂停和重启人体组织器官的生理和生化功能,让生命延续。并于2017年,完成亚洲本土首位人体低温保存志愿者的手术实施。
  独创微创手术方案:开创微创双通路体外循环灌注手术和右股动静脉ECMO经皮穿刺灌注技术。该技术避免了开胸手术对身体造成的开放性损伤,通过股动脉、股静脉和颈部双侧颈外静脉穿刺引流,并连接体外循环设备,不但首先确保了脑部而且也兼顾到了全身循环灌注,提高了灌流效率。


  自主研发冷冻保护剂:因为细胞对冷冻保护剂的浓度变化有一个适应的过程,2017年,我院自主研发了YF系列人体组织器官低温保存保护剂,采用6个梯度的冷冻保护剂的降温及灌注,对机体细胞的保护有着重要的意义。

  高精度、大跨度程序降温仪:银丰研制出世界上第一台高精度、大跨度人体低温保存程序降温设备和低温手术台,可从室温连续降温到-190℃以下。设备巧妙利用喷射涡流压力、方向和电脑程序精准控制,在降温舱中迅速形成液氮蒸汽涡旋,保证快速均衡降温。


  自主研发低温手术灌流监测系统:为了更加准确、适时、直观地监控生命延续研究计划低温灌流手术中的温度、压力、流量和保护剂置换程度等关键技术指标,我院投入大量人力和财力,与科研联盟机构耗时10个月之久,完成了低温手术灌流监测系统的研制开发和系统优化,并通过实验多次验证了该系统的综合性能。

  定制化低温保存设备:我院采用液氮保存罐为可定制容积的双人和四人罐,以满足不同病人使用需求。同时,液氮罐采用液位显示+多点温度动态检测,配备独立液位监测仪器和网络液位监测,可实现自动液氮补充,异常自动报警,保险程度高。


组织器官低温保存及复苏研究项目

器官移植是目前治疗终末期器官衰竭最有效的方法之一,可以显著改善器官衰竭患者的生活质量。随着器官移植技术快速发展,供体器官短缺已成为限制临床器官移植开展的关键问题。近年来,器官移植术以及相关基础研究的快速发展对复杂组织器官的高质量保存提出了迫切需求。供体组织器官的缺乏以及供体和受体在时间和空间上的不匹配限制了其在临床上的应用,低温保存有望解决这一限制。目前,虽然已经成功实现了细胞、胚胎等小尺寸生物样本的低温保存,但对大体积的复杂组织器官来讲,现有低温保存技术仍然面临诸多瓶颈问题。

山东银丰生命科学研究院一直在努力尝试对器官进行长期低温冻存,但是由于组织器官组织功能结构的复杂性,使得现有的低温冻存器官仍然没有达到预期的保存效果。近些年来,由于材料科学、低温生物学和跨学科研究的发展,众多新材料应用到低温保存领域,出现了一些新的低温保存手段,开发出了天然来源的新型保护剂、新型的抑冰手段以及快速复温方式等。这些技术的引进拓展了传统低温保存的研究范畴,为复杂组织器官的保存提供了新的途径和方法,有望突破当前复杂组织器官低温保存中的技术瓶颈。

组织器官银行研究,是将先进的低温保存技术应用于众多人体来源的组织器官低温保存与复苏,并探索利用临床遗弃或捐献的组织器官开发能够替代损伤或缺失组织器官的生物材料和人工组织器官的综合研究项目。

在临床上延长器官保存转运时间的主要方式为低温静态保存和低温机械灌注。近年来,诸多专家指出:能否实现长期高质量保存组织器官是解决捐献组织器官废弃率高的关键所在,探索复杂组织器官长期高质量冷冻保存已成为国际上新的研究热点,目前山东银丰生命科学研究院已启动包括皮肤、主动脉血管、卵巢组织和断指等人体组织器官保存及复苏研究,并与临床机构和科研院所等联合组建皮肤库、断指(趾)库等,以满足临床移植和器官修复的迫切需要;同时初步形成了海绵状、粉末状和膜状等多种形态的组织工程基质材料,并通过3D打印和干细胞技术,在体外实现人工组织器官的定制和开发。       

随着低温保护机制研究的逐步深入,生物组织与器官的长期深低温保存必将实现。

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