近日，科學家發明了一種新型納米磁加熱技術，可以零損傷地復甦冷凍的人體細胞組織。
冷凍人體，是指利用凝冰保藏（Cryopreservation）把組織長時間保存在液氮（-160°C）中，而在需要的時候，再把組織加熱復甦的一種技術。
把冷凍的組織加熱復甦而不產生損傷是一件非常困難的事情，這不但需要保證加熱均勻，而且需要保持一定的加熱速度。一旦這個過程中產生冰晶，所造成的機械力就會損傷細胞，大幅度降低組織活性。
而最近，科學家利用一種新型納米材料磁加熱組織，可以保證體積高達50毫升的生物組織以超過每分鐘130°C的速度均勻加熱，而不產生損傷。而此前，其他技術只能無損傷地加熱復甦1毫升的生物組織，此技術突破了先前的技術極限，將體積提升整整了五十倍。
冷凍保存人類器官一直都是大家夢寐以求的一種技術。暫且不提科幻電影中利用冬眠艙延長人類壽命，如果能夠冰凍保存器官，器官短缺問題就能得到很好的解決。
調查顯示，僅僅在美國，每天因等待器官移植而死去的人就高達22人。而器官短缺問題，很多時候不是因供體不夠，而是因為捐贈的器官不能被長時間的保存，在到達患者之前就「壞了」，不具備生物活性了。
比如，心臟和肺只能在冰上存放最多四個小時；肝、小腸和胰腺只能存放8-12個小時。因此，超過60%的器官因來不及送達受體而不得不被處理掉。假設這些壞掉的器官能用一種合適的方式凍存起來，在到達受體以後復甦又不失活性，器官短缺問題就能大大改善。
科學家估計，只要這些被浪費的器官中，有一半能保存起來，那麼在未來的兩到三年內，將不再存在器官短缺這個問題。
玻璃化冷凍（Vitrification）是現在最先進的冷凍器官技術，已經有公司（Alcor）使用此技術凍存人類大腦。然而，面對相對先進的凍存技術，冷凍復甦技術的發展還相對遲緩。
這意味著，如果沒有合適的技術，人類器官銀行將只是個「幌子」，器官只能被凍起來，卻無法被合理地「提取」出來。
組織玻璃化冷凍，傳導對流加熱和納米加熱示意圖。中間A-B是組織被放在防凍液中，在液氮中儲存。左邊C-D是傳導對流加熱，顏色從藍到紅表示溫度從低到高，可以看到凍存管越靠外面溫度越高，越靠近中間溫度越低。右邊E-F表示新型納米磁加熱，在均勻的磁場下，凍存管各個部分的溫度接近相同，融化後細胞還有活性，組織還可以被再利用。
傳導對流加熱是之前加熱凍存的小體積生物組織的「標準方法」。然而，一旦生物組織的體積變大，傳導加熱就不夠均勻，會產生冰晶損傷組織，或者組織會因受熱不均直接碎裂。
為了克服這一問題，科學家們祭出了「納米微波爐」方法。
他們把直徑50nm左右，鍍有二氧化矽的氧化鐵納米顆粒（iron oxide nanoparticle (IONP) ）和組織混在一起。再通過均勻的磁場加熱組織（工作原理類似於我們燒菜的微波爐），使得組織的各部分以接近相同的速度升溫，而不產生冰晶。當組織完全融化後，再把納米顆粒洗去，得到相對純淨而又不失活性的組織。
他們試驗了一系列豬和人的組織細胞，從小體積1ml到大體積50ml，使用傳統對流加熱復甦和新型納米加熱復甦進行比較。
在1ml的體積下，納米加熱和傳統加熱後的細胞有類似的存活率和生物機械特性。而在50ml的體積下，傳統加熱的細胞存活率降低了約80%，納米加熱的細胞存活率幾乎沒變。簡單的說，納米微波爐技術在小體積時和「標準方法」一樣有用；在大體積時，可以成為新的標準方法。
另外，科學家也在豬的勁動脈上使用此方法進行了冷凍再加熱復甦。這樣處理以後的血管和原始血管在長度和彈性上都沒有顯著區別，其他生物力學特性也幾乎保持不變。
當然，這個研究現在還存在一些局限性，如果需要加熱復甦整個器官，那麼需要先把這些納米顆粒均勻地注射到整個器官當中。這一技術難題，也是科學家下一步需要克服的問題。
另外，本實驗並沒有真正地成功將一個完整的器官凍存然後升溫復甦。儘管我們離真正做到凝冰保藏整個器官還有一定的距離，這一納米顆粒磁加熱技術已經讓人十分興奮了。
「這是人類首次成功將大體積的生物組織從零下幾百度攝氏度，升溫復甦而且還保持活性」，明尼蘇達大學機械工程學兼生物工程學教授約翰·比紹夫（John Bischof）說道。
他也是本研究的資深科學家之一：「我們突破了高溫和低溫的極限，而往往當突破極限時，你就會發現很多有趣的事情。這一研究實在太令人興奮了，他將會為器官銀行的建立提供技術支持。當然，它也會有巨大的社會影響力，可能會出現很多超越冷凍器官的應用。」