Переливание крови – это одна из самых частых и востребованных медицинских операций. Однако большой проблемой здесь является возникающий время от времени дефицит донорской крови. Он усугубляется тем, что эритроциты имеют ограниченный срок хранения. Они могут сохраняться всего 42 дням при температуре 4°С, а для увеличения этого срока требуется сложный процесс, который включает добавление глицерина, хранение при температуре -80°С, размораживание и удаление глицерина.
Потенциальное решение этой проблемы ученые подсмотрели у экстремофилов – организмов, обитающих в самых экстремальных условиях. Так, личинки комаров-звонцов Polypedilum vanderplanki, обитающих в центральной Африке, знамениты тем, что способны долгое время существовать в состоянии почти полного обезвоживания и быстро возвращаться к жизни при наступлении благоприятных условий. При дегидратации личинок, вода в их телах заменяется молекулами трегалозы. Этот дисахарид хорошо изучен, он широко используется в пищевой промышленности и входит в состав некоторых лекарств, например, увлажняющих растворов для купирования синдрома сухих глаз.
Введение трегалозы в эритроциты могло бы временно «высушить» их, значительно увеличив срок хранения донорской крови. Но проблема заключается в том, что клеточные мембраны млекопитающих не имеют переносчиков для этого соединения.
Ученые испробовали немало способов введения трегалозы в эритроциты, но все эти попытки были не слишком успешными. Однако недавно исследователи из Университета Луисвилля продемонстрировали новый способ доставки этого вещества в эритроциты<sup><a href=»#1″>[1]</a></sup>. Используя ультразвук и микроскопические пузырьки инертных газов, они смогли создать в мембранах клеток крови отверстия достаточно большие для того, чтобы пропустить молекулу трегалозы, но в то же время достаточно мелкие для того, чтобы сохранить целостность клетки.
После сушки вымораживанием и последующего восстановления путем регидратации, количество жизнеспособных эритроцитов достигало 80%, что является отличным результатом для этой стадии эксперимента. Если ученым удастся масштабировать свое изобретение для использования в «промышленных масштабах», срок хранения донорской крови увеличиться с нескольких недель до нескольких лет. К тому же высушенную кровь можно будет хранить при комнатной температуре, что существенно облегчит доступ к ней в отдаленных районах без электричества.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
- Connor S. Centner, Emily M. Murphy, Mariah C. Priddy, John T. Moore, Brett R. Janis, Michael A. Menze, Andrew P. DeFilippis, Jonathan A. Kopechek. Ultrasound-induced molecular delivery to erythrocytes using a microfluidic system. Biomicrofluidics, 2020; 14 (2): 024114 DOI: 10.1063/1.5144617
