神奇新血細胞“塗層”,或開啓跨物種輸血新時代
長期的血液短缺狀況正在促使人們尋找一種通用的血液系統,使醫生能夠拯救更多生命。研究人員或許剛剛讓我們距離這一目標又近了一步,他們給捐贈的血細胞製造出了微型硅塗層。
令人難以置信的是,這種新的納米技術讓來自華南理工大學的生物醫學工程師雷傳義及其同事成功實現了不同物種之間的輸血。
“硅化的紅細胞不但能在不同物種中避開免疫激活,而且在氧氣運輸方面也能出色發揮作用,”該團隊在其論文中寫道。
諸多因素共同造成了美國的血液短缺狀況,其中包括爲保護捐贈者而做出改變的政策以及新冠疫情大流行。捐贈量處於 20 年來的最低水準。
“在我國,每兩秒鐘就有一個人需要救命的血液——血液供應情況的不同可能決定生死,”美國紅十字會首席醫療官帕米·楊(Pampee Young)在今年 1 月的緊急短缺期間說。
“最令人痛心的情況之一是,醫院裡病人滿滿當當,而冰箱裡卻沒有任何血液製品。”
通過爲血細胞構建硅塗層,雷及其團隊能夠覆蓋我們身體用於識別血型的表面蛋白。這使得不同的血型能夠被安全使用,其中包括來自其他物種的血液。
該團隊成功地將這些被硅包裹的人類血細胞輸注到小鼠體內。
最妙的是:截至目前,在每一項測試中,這些被包裹的細胞在其他方面的表現均與未包裹的紅細胞無異。
它們的細胞膜保持完好,依然能夠在血漿中漂浮,生成通常的細胞燃料,並把重要的氧氣輸送至所需之處。
硅化血液保留了紅細胞的所有基本功能,具備優越的機械性能,能夠抵禦不利的環境條件,能夠長期存儲,並且在防止免疫系統激活方面成效顯著,”該團隊解釋道。
作者們發現了一個能通過提供一種替代液體來儲存供體器官進而減少血液使用量的機會。
通過人工向這些器官泵血能夠讓它們保持存活足夠長的時間,以便進行移植,但這會耗費大量血液。
憑藉硅塗層策略,或許能夠利用動物來源,而不再使用有限的人類血液供應。
雷和他的同事們藉助他們強化的血液系統,成功在一隻大鼠身上實施了肝臟器官移植。
“這些結果突顯了硅化紅細胞[紅細胞]作爲一種安全高效的輸血替代品的巨大潛力,有效地滿足了臨牀上不斷增長的血液需求,”研究人員得出這樣的結論。
當然,這種新的血液技術仍處於起步階段,所以在確定對人類安全之前,它還面臨着許多需要克服的挑戰。
同時,對於我們這些身體健康的人來說,獻血仍然是幫助解決當前血液短缺問題並有可能拯救生命的寶貴途徑。
據悉,這項研究發表於 《美國國家科學院院刊》。