Å ta vare på biologiske prøver er en utfordring. En ny metode kombinerer hurtig nedfrysing med gamle metoder som blant annet er i bruk ved tørking av klippfisk.

– Vi ser gode indikatorer på at vi kan ta vare på biologiske materialer/prøver uten å holde dem frosset, sier Trygve Magne Eikevik til gemini.no.

Han er professor ved Institutt for energi- og prosessteknikk ved NTNU, med lang erfaring fra ulike metoder for å ta vare på biologisk materiale. Forsøkene er gjort i samarbeid med professor Jostein Halgunset og forsker Haakon Skogseth ved Regional forskningsbiobank Midt-Norge (RFB), St. Olavs Hospital.

Ned til minus 193 grader

Vevsprøver oppbevares i dag enten på formalin eller ved temperaturer så langt ned som minus 80 til 90 grader, i tillegg til lagring i flytende nitrogen ved minus 193 grader.

Formalin-metoden er god for å ta vare på proteinene, og derfor for å undersøke oppbyggingen av cellene. Men hurtig nedfrysing har den fordelen at sårbare informasjonsbærere i cellene, slik som RNA, holder seg stabile.

For biobankmateriale, som for eksempel kreftprøver, er hurtig nedfrysing og deretter oppbevaring ved svært lave temperaturer mest vanlig, men dette er dyrt. Metoden krever mye energi, og materialet må overvåkes kontinuerlig.

Om du isteden kunne tørke noe av materialet som i dag fryses ned, ville det derfor være store summer å spare. Det vil forskerne i Norge gjøre noe med, blant annet med teknologi som er blitt standard innenfor tørking av klippfisk.

– Kanskje kan vi lagre materialet ved + 4 grader eller – 20 grader isteden, sier professor Eikevik.

Da snakker vi om at materialet kan oppbevares i helt vanlige kjøleskap eller frysere istedenfor ved de ekstremt lave temperaturene.

– En slik metode vil være av stor interesse i de deler av verden der det er mangel på økonomiske ressurser, sier professor Halgunset, som er leder i RFB.

Les også: Diagnose på et tidlig stadium

Slik gjorde de det

Forskerne tok vevsprøver fra lunger, hjerte, lever og nyrer fra forsøksdyr. Prøvene frøs de hurtig ned i flytende nitrogen.

Deretter tørket de det frosne materialet ved henholdsvis + 5 og – 10 grader i en varmepumpetørke ved atmosfærisk trykk, som er en variant av teknologien som brukes for å tørke klippfisk.

Slike varmepumper ble opprinnelig utviklet i 1970-årene da oljekrisen slo til. De var i første rekke en metode for å minske forbruket av brennstoff under tørkingen av fisken, men er etter hvert blitt helt standard innenfor bransjen. Selvsagt er det ikke de samme varmepumpene som brukes nå, men prinsippet er mye av det samme.

Når du tørker noe ved lave temperaturer, kan det foregå ved at vannet sublimerer. Det vil si at fast stoff går direkte til gass, uten å ta omveien via flytende form. Du kan se det samme når du tørker klesvasken din ute en kald vinterdag.

Resultater

Metoden virker altså lovende. Resultatene er presentert i Drying Technology.

Kvaliteten av RNA, som ligner DNA, ble målt rett etter nedfrysing og etter fem måneder. Dette ble gjort ved å undersøke fragmenteringen av molekylene. Materialet ble også testet ved hjelp lysmikroskop og elektronmikroskop for å se om vevs- og cellestrukturene var godt bevart.

Resultatene viser foreløpig at tørketemperaturer på rundt 0 grader er best for å ta vare på RNA, med omtrent den samme nedbrytningsgraden av molekylene som prøver som ikke ble tørket. Det gjaldt alle de fem vevstypene. Strukturene ble stort sett godt bevart, selv om de aller fineste detaljene i cellen syntes å være påvirket av metoden.

Forskernes foreløpige konklusjon er at metoden er både lovende og kostnadseffektiv, men mer forskning på tørkemetoder, tørkeforhold og kostnader må til.

Les flere artikler på gemini.no