实验室前沿——做中国最专业实验室前沿资讯网

现在的位置:主页 > 实验资讯 > 科技焦点 >

实验室传真:追逐血液中的科研梦想

时间:2011-03-12 00:45|来源:健康报| 分享|点击:


  本文来自实验室前沿

血液对于维系生命的重要性毋庸置疑。然而,“血荒”、“熊猫血”以及伊拉克战场上的输血传播疾病等,使得无论是医院里、战场上还是在自然灾害现场,能否确保血液的充足供应和安全始终让人悬着一颗心。本期亮相的是军事医学科学院野战输血研究所,这里的科技人员长年累月埋头科研,共同的梦想就是让“血荒”、输血感染等离我们远些,再远些。 实验室前沿,了解实验室动态

干细胞牵出“造血梦”

实验室前沿,了解实验室动态

干细胞具有分化成人体任何一种细胞的潜能。如果从干细胞起始,不断诱导分化,最终形成血液中的红细胞、血小板等,就可以在体外“制造”出真正的血细胞。如果真能如此,不仅不再需要献血,血液传播疾病也会从源头上被控制。在这个美好憧憬下,我们已进行了十几年的努力和探索,冀望有一天将“造血细胞工程”变为现实。

sysqy.com

我们已将脐带血干细胞在体外成功诱导分化为红系祖细胞和巨核系祖细胞,并获得国家药监局临床试验批文。初步的临床试验将它们输给肿瘤放化疗后造血损伤的患者,结果发现患者的造血功能和凝血功能逐渐提升和恢复,提示体外分化的造血细胞在患者体内已进一步成功分化为有功能的成熟血细胞。 内容来自实验室前沿网站

尽管现有的研究成果与能够批量生产成熟血细胞的理想还有一定距离,但至少让我们看到了希望。今后,能否突破大规模增殖、定向分化、体外细胞脱核等技术瓶颈,将是我们和国内外同行共同面临的挑战。(野战输血研究所所长裴雪涛研究员) 实验室前沿,了解实验室动态

巧思路造就“神速”止血

内容来自实验室前沿网站

面对出血,除了传统的手术结扎止血外,人们最熟悉的莫过于各种止血材料和药物。但机体复杂的出凝血机制又令止血药物的使用像是走钢丝,用多了用少了同样面临巨大风险。而一旦遇上严重大出血,现有的常规止血材料和药物又往往无法达到快速、高效止血的目的。因此,如何研发新型、快速、高效的止血材料,以弥补当前止血材料和药物尚不成体系、功能性不足的问题,是我国止血救治领域需要解决的主要难题。

copyright sysqy.com

不久前美国学者的一个崭新思路让我们豁然开朗。他们采用特殊材料,迅速吸收局部血液中的水分,使局部血液中多种凝血因子浓度迅速升高,从而触发机体凝血反应,达到快速止血目的。沿着这一思路,我们设计合成了火山岩材料类似物,开发了第一代速效止血产品——“血盾”。实验室研究表明,该种材料可在40秒内迅速止住家兔的大动脉出血。由于这种材料在止血的同时产热,有可能造成局部组织的灼伤。因此,它的主要适应症是针对危重度大出血的暂时性院前急救。该产品止血作用可靠、稳定性好、储备期长。其问世有效填补了国内中、重度出血急救药物的空白。 内容来自实验室前沿网站

在此基础上,我们又改进研发了第二代强效止血材料。与一代产品相比,它的吸水速率更快,同时无产热副作用,容易清创。此外,第三代系列止血产品目前也已诞生。该种新型材料可以利用材料表面和红细胞表面正负离子相互吸引这种纯物理作用,使局部红细胞迅速聚集达到快速止血目的。其优势是天然无毒、可被机体降解吸收、具备一定的抗菌活性及促进创伤愈合功能,尤其适用于脏器的止血及手术中出血的止血。 内容来自实验室前沿网站

随着人们对止血机制认识的不断深入,针对新型止血材料和止血药物的研究也必将越来越深入。这些系列新型止血产品的问世在突发事件、自然灾害、矿难等伤员救治中将有重要意义和价值。(血液药理学研究室主任窦桂芳研究员) sysqy.com

纳米技术助力病毒检测

sysqy.com

对血液进行病毒检测已成为世界各国规避血液传播传染性疾病的常规手段。目前美国等发达国家主要采用核酸检测,受经济因素影响,国内则主要采用两道酶联检测,这些都已是成熟技术。但目前在紧急情况下输血救治的血液安全性仍面临不小的挑战。

实验室前沿,了解实验室动态

比如,美军在伊拉克、阿富汗战争中,有伤员需现场紧急输血救治,但受战场条件所限而无法进行血液安全检测,最终导致部分伤员感染血液传播疾病。这一事件给我们敲响了警钟。尽管现有的技术足以应对平时常规的临床需要,但在战时或自然灾害等突发事件中,该如何进行血液病毒检测呢?能否既灵敏又快速呢? sysqy.com

通过研究,我们在众多材料中筛选出了一种纳米材料,它具有特殊的发光性质,当与目标物质发生反应时发光更明显,因而在病毒载量很低的情况下仍能有效识别。在此基础上发展的血液快速检测技术,有望使血液检测技术向便携、快速、灵敏和安全的方向前进一步。(血源性病毒研究室主任詹林盛研究员)

实验室前沿,了解实验室动态

解决血液的“消毒”难题

copyright sysqy.com

众所周知,有几十种疾病可以通过血液传播。由于目前病毒感染检测技术还存在窗口期,加之许多病原体尤其是病毒会发生变异并造成免疫静默,使得现有的血液筛检技术并不能完全规避传播疾病的风险。

实验室前沿,了解实验室动态

为避免血液传播疾病,在对血液进行筛检的同时,对血液实施“消毒”非常必要。然而血液中的红细胞、血小板和血浆等成分都具有生物活性,不能耐受常规的消毒方法,血液“消毒”处理只能另辟蹊径。

内容来自实验室前沿网站

经过努力,我们研制成功了血浆病毒灭活仪。该仪器利用病原体与血液成分之间的差异,让特殊化学成分顺利“抓住”病毒,而后借助光化学原理,在特殊光源激发下导致病毒灭活。目前,这一仪器已用于采供血机构,有效减少了输血传播疾病的发生。 内容来自实验室前沿网站

当然,现有的技术仅适用于血浆中的病原体灭活,对于潜藏于细胞内的病原体目前仍无法做到有效杀灭,这将是我们下一步研究的重要方向。(血液质量鉴定研究室主任许金波研究员) copyright sysqy.com

血液能否模仿“牛奶变奶粉” sysqy.com

血液的长期保存是解决“血荒”的重要措施之一。在目前的情况下,红细胞在4℃环境下只能保存35天,而血小板更短,在22℃条件下仅能保存5天。为了延长血液的保存期,人们设想将液态血经过“冻干”形成固体状态,使用的时候再重新“稀释”恢复成成分血液。这就好像将液态奶做成奶粉,而后再冲成奶一样,有望明显延长血液的储存时间。

本文来自实验室前沿

然而这一设想面临的挑战也相当严峻,首先在将红细胞、血小板迅速“冻干”,以及之后恢复液态的过程中,如何让细胞能够始终保持活力就是一个难题。 本文来自实验室前沿

可以预想,一旦该保存技术获得成功,血液将有望长期保存,那时“血荒”也许将成为历史,只是这一步依然很艰难。(血液质量鉴定研究室副主任韩颖研究员)

本文来自实验室前沿

谁能做血液的“替身” sysqy.com

血液是有限的,尤其是在重大突发事件中更会显得格外紧缺。除了开源节流外,人们也曾尝试用其他物质代替血液成分的某些功能,如替代红细胞携氧的功能、替代血小板凝血的功能等。 copyright sysqy.com

在早期,人们研发了可有效携氧的氟碳化合物替代红细胞。但该物质很难被代谢掉,因而无法用于临床。近年来随着纳米技术的发展,可通过呼吸从肺代谢掉的新的化合物被研发出来,但该物质携氧能力强的同时也存在难以释放氧的缺陷。随后,化学修饰血红蛋白受到普遍重视。但由于其易产生肝肾毒性以及其他副作用,目前还停留在研发阶段,无法应用于临床。因此,更加接近红细胞天然结构的微囊化血红蛋白人工红细胞成为现今红细胞代用品研究的主要方向。在血小板代用品的研发上,有人尝试仅仅用其具有主要功能的表面细胞膜代替血小板。在血浆领域,我们研制了大分子量多糖物质,一方面在缺血的时候可以减少血流阻力,提高红细胞与血管内皮细胞进行氧气交换的效率;另一方面还可防止扩容引起的二次打击。 copyright sysqy.com

将来,这些代用品的成功研制,有可能在紧急情况下帮助患者解决燃眉之急,而且由于普遍具有体积小、易储存、方便携带的特点,在远途救治中将更有优势。 (野战输血研究所副所长周 虹研究员、免疫血液学研究室党支部书记赵 莲)

实验室前沿,了解实验室动态

待开发的血液“富矿” 实验室前沿,了解实验室动态

在血液中,不仅有人们熟知的红细胞、白细胞和血小板,还有白蛋白、球蛋白、凝血因子以及各种蛋白酶等成分。将一份全血分解开来,不同成分用于不同患者,不仅可以降低救治成本,而且还能避免“紧俏资源”——血液的浪费。 内容来自实验室前沿网站

我们目前正在尝试从血液中提取凝血因子Ⅶ、纤维蛋白原、凝血酶和特异性免疫球蛋白等成分。Ⅶ因子由于可以激活出血局部的外源性凝血级联反应,因而在临床快速止血领域具有很好的应用前景。但其半衰期很短,长久保持其生理活性成为研发最大的挑战。以纤维蛋白原和凝血酶为主要原料制备的纤维蛋白止血贴,在止血、封合伤口以及促进伤口愈合方面具有十分重要的应用。而综合了病毒学、免疫学和血液分离等多项技术制备的特异性免疫球蛋白,则有望用于绿脓杆菌感染、创伤移植等临床上较为棘手的多种感染性疾病的预防和治疗。

内容来自实验室前沿网站

目前在美国可以从全血中分离出20多种血液成分,而在我国分离的成分大多不足7种,因而对于血液的综合利用度明显打了折扣。如果能够充分分离、利用血液中的不同成分,很多临床难治疾病的治疗将有望出现新的转机。(血液生物制品研究室主任章金刚研究员) 内容来自实验室前沿网站

稀有“熊猫血”或能变形而来

内容来自实验室前沿网站

多年以前就有人设想通过外在影响,让不同血型之间可以像变形金刚那样发生转化。这看似天方夜谭,不过,如今国内外的研究者经过近十年的临床试验,借助特定的酶或高分子材料制备O型Rh阴性血(俗称万能血)已经基本没有了技术壁垒,其中B→O转变还已获批进入临床试验。

本文来自实验室前沿

不过,这些技术真正走向全面推广仍然面临一些难题:首先是转化血型始终存在造价增高的问题;其次是由于动物与人之间的种属及血型差异,使得相关的研究很难进行动物试验。 sysqy.com

应该说这一技术并不能直接增加血液的总量,因此不能有效缓解血液供不应求的现状,但却能增加血液利用率;而在现有基础上,如果能够研制成功从常见血型向“熊猫血”等稀有血型的转化,将为一部分患者带来福音。(血液分子生物学研究室主任宫 锋研究员)

实验室前沿,了解实验室动态

Tags:科研,梦想,血液,追逐,传真,实验室,细胞,止血,材料,我们
责任编辑:实验室前沿

最新更新

点击排行

更多阅读者

其他人正在阅读