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放开你手里的甜甜圈,它可以救人
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众所周知,献血可以挽救生命,但是血液只能在冷藏条件下保存六个星期。在那之后,它就失去了正常功能。由于这种限制,人们必须不断地献血以满足需求。但是,在无法提供制冷的地方,新鲜血液就很难得到储存。
2020年4月21日,美国路易斯维尔大学的研究人员在国际期刊Biomicrofluidics在线发表了一篇名为《Ultrasound-induced molecular delivery to erythrocytes using a microfluidic system》的研究论文。研究发现,甜甜圈里的海藻糖可以当作防腐剂,并用于在室温下长期保存脱水血液!
“甜甜圈”可用于保存血液生物工程师Jonathan Kopechek说道:“COVID-19疫情已经造成了定期献血的中断,这给血液供应造成了压力,目前急需长时间储存血液的可靠方法。“
因此,研究团队开发出了一种新方法,以便可以在室温下以脱水状态保存血液,其中有一个关键物质,那就是甜甜圈里的海藻糖!
实际上,海藻糖是由耐寒动物(例如水熊和卤虫)制成的,所以在脱水状态下,海藻糖的存活能力很强。那么,水熊和卤虫到底是什么呢?
水熊:外号“小美”
水熊(tardigrade)也称水熊虫(Water Bear),人送外号“小美”,属于缓步动物门,有记录的约有900余种。
水熊的体型极小,最小只有50微米,而最大的则有1.4毫米,必须使用显微镜才能看清,它的身表覆盖着一层水膜,该水膜可以避免身体干燥,同时通过呼吸水膜中的氧气来得以生存。科学家发现,水熊是地球上生命力最强的生物,甚至可以在外太空环境里生存。目前,在喜马拉雅山脉(6000m 以上)、南极和深海(4000m 以下)都发现过水熊的踪迹。
据悉,在-272℃和151℃的条件下,水熊均可至少存活2分钟,其中,在低温-200℃下,它能活上几天,在-20℃的环境中,它最起码能存活30年!
卤虫:别名“盐水丰年虫”
卤虫(Brine Shrimp),别名:盐水丰年虫。在中国民间,它也被为“盐虫子”或“丰年虾”。属于节肢动物门,卤虫是一种重要的饵料生物和良好的实验动物材料。
卤虫特别能耐高盐,甚至能生活在饱和食盐水中,同时,它的耐低氧能力也很强,在低氧环境里,它能够很好的生存。用超声波在细胞膜上钻孔
因此,海藻糖可以在很长一段时间内完全变干,在补充水分后,能够再次恢复正常。科学家们希望海藻糖能够应用于保存干燥状态的血细胞。
为了让海藻糖成功进入血细胞,研究人员使用超声波在细胞膜上钻了一些临时孔,使海藻糖进入了这些小孔。
接下来,细胞的内外都需要含有足够多的海藻糖,这样才能使得血细胞在脱水和补水过程中生存下来。也就是说,在血液富余的时候,可以将其脱水并制成粉末,等到急需时,再通过补水,使之重新恢复正常。
最后,作者指出,该技术可能在三到五年内就可用于临床试验。如果成功的话,它可以用于建立干血库,以应对未来的流行病或自然灾害。
参考文献
https://doi.org/10.1063/1.5144617
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