Nová metoda zmrazení snižuje čas rozmrazení pro nouzové transfuze krve

Vědci z univerzit v Manchesteru a Leedsu vyvinuli transformativní novou metodu pro zmrazení lidských červených krvinek.

Technika, vytvořená s průmyslovými partnery Cryologyx, má potenciál revolucionizovat, jak je krev skladována a dodávána v mimořádných událostech, vzdálených místech a vojenských operacích.

Vedl Dr. Fraser MacRae z Leedsu a profesorem Matthewem Gibsonem z Manchesteru, výzkum je Publikováno v Kryobiologie časopis.

Spíše než používání tradičních kryoprotektivních látek – substancí, které chrání buňky tím, že prevenci ledu, vyvinul tým koktejl, který zahrnuje novou třídu makromolekuly, který chrání buňky tím, že zabraňuje poškození ledu, který se uvnitř jejich, známý jako polyampholyty.

Bití hodin: Dodávání krve na vyžádání

Transfuze červených krvinek jsou rozhodující pro léčbu traumatu, anémie a komplikací z chemoterapie nebo chirurgického zákroku. Nicméně chlazení červené krvinky mít životnost Z pouhých 42 dní vytvářejí logistické výzvy pro udržení spolehlivého zásobování krví – zejména v krizových situacích nebo odlehlých regionech.

Aby byla krev bankována pro budoucí použití, je kryokonzervace (zmrazení) nezbytnou technologií. V současné době se glycerol používá jako kryoprotektant – látka, která chrání krev před chladným stresem tím, že brání tvorbě ledu v buňkách. Přichází však s hlavní nevýhodou: pracný a časově náročný proces rozmrazování a mytí, který může trvat hodinu na jednotku krve. Toto zpoždění může být život ohrožující mimořádné události a komplikuje jeho použití například v krizi nebo vojenských situacích.

Nová hlášená metoda dnes řeší tento problém rychlosti promývání. Kombinací tří kryoprotektantů – PolyamphoLytes (typ polymeru), DMSO (kryoprotektant obvykle používaný pro kmenové buňky), a trehalosu (cukr)-vědci vyvinuli formulaci (PADT), která nejen účinně zachovává červené krvinky, ale také zmenšuje dobu vymývání po více než 50 minutách ve srovnání s glycerolem.

„Naším cílem bylo vytvořit systém, který umožňuje zmrazení krve a poté používat téměř na vyžádání, s PADT jsme toho dosáhli. Je to rychlejší, jednodušší a má za následek lepší zotavení zdravých, funkčních červených krvinek,“ říká Dr. Fraser MacRae, University of Leeds.

Jak to funguje

Formulace PADT využívá jedinečné vlastnosti z jeho tří složek:

• Polyampholalyty: jedinečné polymerní kryoprotektanty, které mají mnoho prospěšných vlastností, včetně prevence vytváření ledu uvnitř buněk.
• DMSO: Prostupující kryoprotektant, který vstupuje do buněk, rychle nahrazují Molekuly vodyZastavení ledu ve formování
• Trehalóza: cukr nalezený v extrémofilech, jako jsou tardigrady; Trehalosa chrání buňky před dehydratací a stabilizuje proteiny a membrány.

Společně tito agenti pracují na ochraně RBC během zmrazení a umožňují zjednodušený proces rozmrazení toxicity.

Tento průlom má potenciál transformovat pohotovostní medicínu. Touto novou metodou by zmrazená krev mohla být zásobena a rychle nasazena v zónách katastrof, na bojišti nebo ve venkovských nemocnicích – bez potřeby neustálého darů nebo komplexního vybavení.

„Představte si budoucnost, kde může být krev„ na kohoutku “, připravená k transfuzi ASAP těm, kteří to nejvíce potřebují. Tato technologie nám přiblíží o krok blíže k této realitě,“ říká profesor Matthew Gibson, Manchester Institute of Biotechnology, University of Manchester.

Výzkumný tým nyní zkoumá, jak lze tuto metodu integrovat do automatizovaných systémů pro rozsáhlé zpracování krve. Rovněž zkoumají jeho potenciál pro zachování jiných typů buněk, včetně kmenových buněk a destiček.