神奇新血细胞“涂层”,或开启跨物种输血新时代
长期的血液短缺状况正在促使人们寻找一种通用的血液系统,使医生能够拯救更多生命。研究人员或许刚刚让我们距离这一目标又近了一步,他们给捐赠的血细胞制造出了微型硅涂层。
令人难以置信的是,这种新的纳米技术让来自华南理工大学的生物医学工程师雷传义及其同事成功实现了不同物种之间的输血。
“硅化的红细胞不但能在不同物种中避开免疫激活,而且在氧气运输方面也能出色发挥作用,”该团队在其论文中写道。
诸多因素共同造成了美国的血液短缺状况,其中包括为保护捐赠者而做出改变的政策以及新冠疫情大流行。捐赠量处于 20 年来的最低水准。
“在我国,每两秒钟就有一个人需要救命的血液——血液供应情况的不同可能决定生死,”美国红十字会首席医疗官帕米·杨(Pampee Young)在今年 1 月的紧急短缺期间说。
“最令人痛心的情况之一是,医院里病人满满当当,而冰箱里却没有任何血液制品。”
通过为血细胞构建硅涂层,雷及其团队能够覆盖我们身体用于识别血型的表面蛋白。这使得不同的血型能够被安全使用,其中包括来自其他物种的血液。
该团队成功地将这些被硅包裹的人类血细胞输注到小鼠体内。
最妙的是:截至目前,在每一项测试中,这些被包裹的细胞在其他方面的表现均与未包裹的红细胞无异。
它们的细胞膜保持完好,依然能够在血浆中漂浮,生成通常的细胞燃料,并把重要的氧气输送至所需之处。
硅化血液保留了红细胞的所有基本功能,具备优越的机械性能,能够抵御不利的环境条件,能够长期存储,并且在防止免疫系统激活方面成效显著,”该团队解释道。
作者们发现了一个能通过提供一种替代液体来储存供体器官进而减少血液使用量的机会。
通过人工向这些器官泵血能够让它们保持存活足够长的时间,以便进行移植,但这会耗费大量血液。
凭借硅涂层策略,或许能够利用动物来源,而不再使用有限的人类血液供应。
雷和他的同事们借助他们强化的血液系统,成功在一只大鼠身上实施了肝脏器官移植。
“这些结果突显了硅化红细胞[红细胞]作为一种安全高效的输血替代品的巨大潜力,有效地满足了临床上不断增长的血液需求,”研究人员得出这样的结论。
当然,这种新的血液技术仍处于起步阶段,所以在确定对人类安全之前,它还面临着许多需要克服的挑战。
同时,对于我们这些身体健康的人来说,献血仍然是帮助解决当前血液短缺问题并有可能拯救生命的宝贵途径。
据悉,这项研究发表于 《美国国家科学院院刊》。