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献血能拯救生命,但血液只能在冷藏条件下保存6周。过了时间,它就不能再用于输血了。
“因为这个限制,人们必须不断地献血来满足需求。但在没有冷藏设备的地方,这是一个挑战。”路易斯维尔大学生物工程师Jonathan Kopechek说。他表示,新冠肺炎疫情导致的定期献血中断,给血液供应带来了压力,而这场大流行凸显出需要更可靠的长期储存方法,让血液可以长时间冷冻。“但这种方法非常少,因为这个过程充满了挑战和复杂性。”
为了应对这一问题,Kopechek团队开发了一种保存血液的方法,可以让血液在室温下以脱水状态储存。研究团队使用了一种不同寻常的防腐剂:海藻糖,它是甜甜圈中常见的成分。研究人员之所以选择海藻糖,是因为在自然界中,海藻糖是由像缓步动物和海洋猴子(又名盐水虾)等耐寒动物制造的,这些动物因脱水后仍能存活而闻名。“这些动物可以在很长一段时间内保持脱水状态,然后通过补水恢复正常功能。所以我们想利用这些生物产生的海藻糖,让血细胞处于干燥状态,就像那些生物一样。”Kopechek说。
首先,研究人员必须让海藻糖进入血细胞。他们用超声波在细胞膜上钻出临时的孔,让一些海藻糖进入细胞膜。而且细胞内外都需要有足够的海藻糖,这样才能保证它们在脱水和再水化过程中存活下来。此时,血液可以被干燥并制成粉末。“然后我们可以给血液补水,让它恢复正常。”Kopechek说。
研究小组仍在努力提高产量,他们认为干燥的血液可以在室温下保存多年。这项研究发表在《生物微流体》上。
Kopechek说,这项技术可以在3到5年内投入临床试验。如果成功,它可以用来储存血液,以备未来的流行病或自然灾害之需,也可以用于人道主义救援工作、军事行动甚至火星任务。也许这个红色星球上的急救箱将包括干燥的红细胞。
相关论文信息:https://doi.org/10.1063/1.5144617
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