Ультразвук и сахар помогут годами хранить донорскую кровь
Доноры ежедневно сдают миллионы единиц крови. Хранение драгоценной красной жидкости — одна из самых насущных проблем банков крови. Эритроциты живут вне тела не более 42 дней. Хранить отданную на благие цели кровь нужно при этом в холодильниках при температуре 4 градуса по Цельсию. Необходимость в оборудовании и его энергоемкость накладывают ограничения на запасы жизненно важной жидкости. Проблема особенно актуальна для глухих сел, зон военных действий, а также космических экспедиций.
Сотрудники Луисвиллского университета предложили хранить кровь в высушенном виде при комнатной температуре. Жизнеспособность эритроцитов в течение многих лет можно поддерживать способом, который подсказала сама природа. Новаторская технология описана в статье, опубликованной в журнале Biomicrofluidics.
Некоторые организмы во время засухи вырабатывают особые сахара, позволяющие им «законсервировать» себя на долгое время в экстремальных условиях. Когда вода становится доступной, эти организмы вновь возвращаются к полноценной жизни.
Красные кровяные тельца — эритроциты — в отличие от микроорганизмов, не имеют ни ядер, ни митохондрий. В теории, «законсервировать» их с помощью сахара должно быть даже проще и безопаснее. Проблема в том, что эритроциты не имеют естественных рецепторов углеводов, и молекулы сахара не могут проникнуть внутрь кровяных клеток без посторонней помощи.
Ученые нашли способ «протолкнуть» природный сахар трегалозу через клеточные мембраны эритроцитов. Для этого кровяные тельца окружили микропузырьками инертных газов, которые колебались из-за воздействия ультразвука. Микропузырьки, как крошечные перфораторы, «просверлили» в мембранах эритроцитов отверстия, достаточные для проникновения трегалозы внутрь клеток. После внедрения сахаров мембраны благополучно восстановились. Клетки крови высушили, а затем снова гидратировали.
Последующие тесты показали, что в результате манипуляций выжило более 80% эритроцитов. В планах ученых повысить количество кровяных клеток, устойчивых к дегидратации. Однако уже сейчас «сушеной» донорской кровью можно обеспечить самые отдаленные уголки планеты.