人红细胞冰冻干燥保存研究的进展

目前红细胞临床保存方法主要有低温（4℃）和深低温（-80℃或-196℃）保存。4℃保存时间短，而且容易受到细菌污染；深低温保存大大延长了红细胞保存时间，但需要笨重的低温设备，而且由于保护液中含有甘油等渗透性保护剂，解冻后需要反复洗涤。这些缺陷限制了常规红细胞保存方法在一些特殊情况，例如在战争和自然灾害条件下的应用。相对于常规保存方法而言，冰冻干燥具有以下优势：重量大大减轻，便于运输，适合室温保存。易于再水化。本文就冰冻干燥保存红细胞研究的进展和所面临的挑战，尤其是最近海藻糖在冰冻干燥保存过程中的应用以及其作用机制进行了综合讨论，从而为发展一种安全、简单和有效的红细胞冰冻干燥保存方法提出理论指导。     

细胞内外海藻糖对红细胞冰冻干燥保存的影响

目的研究细胞内海藻糖对红细胞冻干保存后血红蛋白回收率及ATP水平影响。在一定条件下负载红细胞,细胞内海藻糖浓度保持恒定,研究细胞外不同浓度的海藻糖对红细胞冰冻干燥保存的影响。方法将浓缩红细胞在37℃,浓度为800 mmol的海藻糖溶液中孵育7 h,制成海藻糖负载的浓缩红细胞,对照组为PBS负载浓缩红细胞,行冻干保存,测定Hb回收率及细胞内ATP水平。将PBS液、浓度为50 mmol、200 mmol、400 mmol的海藻糖溶液与海藻糖负载浓缩红细胞按1∶1比例混匀,行冻干保存及再水化,用氰化血红蛋白试剂盒测定Hb溶血率,计算Hb回收率。结果经海藻糖负载的红细胞冻干保存,Hb回收率(44.46±5.15)%,细胞内ATP水平(1.91±0.33)μmol/gHb,对照组Hb回收率(7.71±2.71)%,细胞内ATP水平(0.88±0.25)μmol/gHb。2组相比较,P0.05,差异有统计学意义。细胞外PBS液组Hb回收率为(10.36±0.97)%,50 mmol海藻糖组,Hb回收率为(33.57±2.89)%,200 mmol海藻糖组,Hb回收率为(38.64±0.54)%,400 mmol海藻糖组,Hb回收率为(18.10±1.9)%。对照组PBS液组与50 mmol组、200 mmol组、40 0mmol组分别比较,差异有统计学意义。400 mmol组与200 mmol组、5 0 mmol组分别比较,差异有统计学意义(P0.01)。200 mmol组与50 mmol组相比较,差异无统计学意义。结论细胞内的海藻糖大大提高冻干红细胞Hb回收率且可保持冻干红细胞正常ATP水平。细胞外的海藻糖对红细胞冻干保存有保护作用,随着细胞外液中海藻糖浓度增加,冻干红细胞Hb回收率减少。     

冰冻干燥红细胞超微结构的分析

本研究的目的是探讨冰冻干燥红细胞在电镜下的形态变化。全血采自健康献血者 ,实验分为 3组。组 1:新鲜红细胞 ,4℃保存不超过 2 4小时 ;组 2 :红细胞中加入终浓度为 35 %的甘油 ,- 80℃保存 2 4小时 ;组 3:红细胞经过预处理 ,冰冻干燥 16小时。对解冻红细胞或水化重悬冰冻干燥的红细胞进行计数 ,电镜下观察 3组红细胞超微结构 ,并对电镜下红细胞平均直径、平均光密度及积分光密度进行图像分析。平均光密度及积分光密度代表细胞内血红蛋白的相对含量。结果表明 ,冰冻干燥后红细胞回收率为 5 3% ,红细胞具有圆盘状的结构。组 1红细胞平均直径(μm)、平均光密度及积分光密度分别为 4 .7± 0 .4 ,0 .14± 0 .0 2 ,1.5 8± 0 .4 6 ;组 2红细胞平均直径 (μm)、平均光密度及积分光密度分别为 4 .6± 0 .7,0 .14± 0 .0 2 ,2 .35± 0 .6 4 ;组 3红细胞平均直径 (μm)、平均光密度及积分光密度分别为 4 .4± 0 .4 ,0 .17± 0 .0 5和 2 .35± 0 .4 6。对电镜下红细胞平均直径、平均光密度及积分光密度数据进行统计学处理 ,三元方差分析的Wilks′Lambda检验显示 ,组 3与组 2之间无显著差异 ,组 3与组 1相比较差异显著。结论 :冰冻干燥红细胞具有相对完整的超微结构 ,平均直径及血红蛋白的含量与冰冻保存红细胞相     

红细胞保存研究的新策略——冰冻干燥

成分血的输注在发达国家已占血液输注的90%以上,因此红细胞的保存研究倍受重视.血细胞的保存通常是在4℃条件下进行,保存时间可以有效地延续至42d.特殊情况下实行深低温保存,放在-80℃冰箱或液氮(-196℃)中长期保存[1].这两种方法都需要低温设备,在进一步改进保存技术的研究中,冰冻干燥红细胞已成为细胞保存研究的新策略,引起了人们的关注.现将以此为主要内容的研究作一简要文献回顾.     

海藻糖、蔗糖、葡萄糖负载红细胞对冻干红细胞影响的比较

目的探讨细胞内的海藻糖、蔗糖、葡萄糖对冻干红细胞的影响。方法以海藻糖、蔗糖、葡萄糖、PBS作负载液,将红细胞置各负载液中孵育37℃、7h,然后冻干红细胞。再水化后测定血红蛋白回收率及红细胞内ATP含量,评价海藻糖、蔗糖、葡萄糖对冻干红细胞的影响。结果冻干后血红蛋白回收率:负载海藻糖、蔗糖及葡萄糖的红细胞明显高于PBS负载红细胞(P<0.001),海藻糖与蔗糖负载明显优于葡萄糖负载(P<0.001),海藻糖与蔗糖负载的红细胞无明显差异(P>0.05)。冻干后细胞内ATP含量:葡萄糖负载红细胞明显高于海藻糖及蔗糖负载红细胞(P<0.001),负载海藻糖高于负载蔗糖(P<0.05)。可认为负载海藻糖、蔗糖及葡萄糖的红细胞冻干后,细胞内的ATP水平葡萄糖组最高,海藻糖组其次,蔗糖组最低。结论细胞内的海藻糖、蔗糖、葡萄糖对冻干红细胞均有保护作用,综合血红蛋白回收率及红细胞内ATP含量,海藻糖较蔗糖及葡萄糖保护作用更好。     

海藻糖负载红细胞及其冻干保存研究

为了研究海藻糖负载红细胞方法的可行性及红细胞内海藻糖对冻干红细胞的影响,利用红细胞膜在37℃时细胞膜上部分脂质由固态变为液态、流动性增大和膜通透性增加的性质,将红细胞置于高浓度海藻糖负载液中孵育7小时,并以磷酸缓冲盐溶液中孵育的红细胞作为对照,对红细胞的海藻糖负载率、形态学、渗透脆性、变形性、ATP含量及2,3-DPG含量进行评价。结果表明:负载后红细胞内海藻糖含量为36.56±7.95mmol/L,实验组红细胞溶血率为(15.663±3.848)%,对照组红细胞溶血率为(5.03±1.85)%,差异显著(P<0.05);实验组红细胞变形指数是0.0289±0.00738,对照组红细胞变形指数是0.1200±0.0121,差异显著(P<0.05);负载后实验组红细胞内ATP含量为2.67±0.54μmol/gHb,对照组红细胞内ATP含量为5.22±1.10μmol/gHb(P>0.05),实验组红细胞渗透脆性降低,明显低于对照组。尽管负载组的红细胞大小不一,形态各异,但在透射电镜下绝大多数红细胞膜完整,胞内血红蛋白密度均匀,而对照组有近一半的细胞膜不完整并有漏孔,胞内血红蛋白密度变浅。实验组与对照组中2,3-DPG含量均为零。实验组红细胞冻干再水化后,血红蛋白回收率46.44±4.14%,对照组血红蛋白回收率8.33±2.34%,差异显著(P<0.001)。结论:海藻糖负载的红细胞功能符合输注标准,负载方法可行,负载入细胞内的海藻糖能够保持细胞膜的完整性,大大提高了冻干红细胞的回收率,为红细胞的冷冻干燥成功迈出了第一步。     

温度对冰冻红细胞保存的影响

目的观察不同温度条件下红细胞在冰冻、融化、洗涤后的质控指标,分析不同的保存、融化温度对红细胞的影响.方法各取20袋保养液为输血用复方枸橼酸钠抗凝剂(ACD-B)的全血,于采血后6 d内离心制成红细胞悬液,直接滴入(红细胞表面温度在5℃～10℃)红细胞低温保护剂或将红细胞和保护剂在37℃水浴后(红细胞表面温度20℃～22℃)再保存,-80℃冰冻保存数日后取出融化、洗涤.分别于融化后以及洗涤后立即取样测定红细胞回收率、游离血红蛋白.结果与未经加温而直接保存的红细胞相比,37℃水浴后的冰冻红细胞,融化洗涤后的红细胞回收率明显升高,游离血红蛋白明显减少.结论红细胞及低温保护剂经过37℃水浴后能更好地冰冻保存红细胞.但由于操作条件的限制,红细胞融化、洗涤后必须24 h内输注.     

红细胞保存研究进展

随着输血医学的发展，安全、合理、有效地用血越来越受到重视，血液的保存是关键的一环。血液的保存包括红细胞保存、血小板保存、白细胞保存。红细胞的保存方法主要有4℃低温保存、-80℃或-196℃深低温保存，新近兴起的冰冻干燥保存较前两种方法有明显的优势，制品可以室温保存，易于水化，重量大大减轻，便于运输。目前，冰冻保存红细胞已用于临床，冰冻干燥保存正在研究中。本文综述红细胞的保存研究进展。     

海藻糖和葡萄糖联合负载红细胞的效果评价

目的探讨海藻糖和葡萄糖联合负载红细胞的效果,为冷冻干燥红细胞提供新的保存剂。方法分别采用0、0．125、0．25、0．5和1mol／L的海藻糖、葡萄糖以及海藻糖联合葡萄糖37℃负载红细胞6h。分别检测负载后红细胞内海藻糖和葡萄糖的浓度。结果负载液中糖类浓度为0．125、0．25和0．5mol／L时,联合负载组与海藻糖或葡萄糖组负载后红细胞内的海藻糖和葡萄糖浓度的差异无统计学意义（P〉0．05）。而负载液糖类浓度达到1mol／L时,联合负载组红细胞内海藻糖和葡萄糖的浓度明显低于海藻糖和葡萄糖单独负载组,差异有统计学意义（P〈0．05）。结论浓度小于1mol／L时,海藻糖联合葡萄糖负载红细胞并不影响海藻糖和葡萄糖进入红细胞内,可以满足红细胞冷冻干燥的要求。     

再水化液因素对冰冻干燥保存后红细胞回收率的影响

目的　寻求一种能有效提高冰冻干燥 (简称冻干 )保存后人红细胞回收率的再水化体系。方法　测定1 0 %聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)、6 %羟乙淀粉 (HES)、5 %羧甲基淀粉钠 (CMS)、生理盐水、0 75mol/L葡萄糖、等渗缓冲液及高渗缓冲液 (5×Buffer)的晶体渗透压和胶体渗透压 ;将浓缩红细胞和保护液混匀 ,预冻后移入冻干机内作冻干处理 ,冻干完毕后 ,用不同种类或不同温度的再水化液快速水化洗涤样本。结果　人红细胞冻干再水化后 ,6 %HES组、1 0 %PVP组和 5 %CMS组的红细胞回收率分别为 (93.6 5± 6 .1 8) %、(88.80± 9.4 9) %和 (91 .34± 8.1 3) % ,血红蛋白回收率分别为 (93.4 8± 4 .6 7) %、(89.0 2± 4 .6 7) %和 (88.79± 5 .35 ) % ,均极显著高于其他 4组[(1 5 .5 6± 1 2 .0 2 ) %～ (2 7.77± 6 .4 8) % ,(1 7.78± 1 0 .80 ) %～ (4 1 .5 0± 6 .4 3) % ) ](P <0 .0 1 ) ;不同温度的 6 %HES的再水化效果表明 ,再水化后 3个温度组的红细胞回收率无显著差异 ,但 37℃和 2 5℃组的血红蛋白回收率分别为(87.4 8± 5 .84 ) %和 (91 .37± 3.94 ) % ,均极显著高于 4℃组 (73.1 0± 5 .90 ) % (P <0 .0 1 )而且上清游离血红蛋白浓度也显著低于 4℃组。结论　再水化液的胶体渗透压对冻干保存后红细胞的保护作     

红细胞冻干保存前对海藻糖的负载

目的探寻红细胞负载海藻糖的有效方法,评价负载海藻糖对红细胞各项理化指标的影响。方法设实验组(负载海藻糖红细胞)和对照组(未负载海藻糖红细胞),使用硫酸-蒽酮法测定胞内海藻糖含量,检测负载后红细胞各项理化指标,通过流式细胞术检测负载后红细胞膜的完整性。结果在37℃条件下,红细胞对海藻糖的摄取随胞外海藻糖浓度的增加而增多,当海藻糖浓度为800mmol/L,水浴7h,红细胞负载海藻糖可达到有效浓度;且2组红细胞各项理化指标比较差异无统计学意义(P>0.05);流式结果显示红细胞在高渗环境中负载海藻糖后,细胞膜结合很少量Annexin-V-FITC,并且破损细胞能被有效清除。结论红细胞37℃孵育7h,胞外海藻糖浓度为800mmol/L,能有效摄取海藻糖,且保持红细胞的理化稳定性和膜结构完整性。     

冻干前人红细胞对海藻糖的负载影响因素研究

目的研究影响海藻糖负载多种因素,探讨人红细胞对负载海藻糖的影响因素及规律性。方法根据红细胞海藻糖的负载量衡量,利用硫酸-蒽酮法检测红细胞在不同胞外海藻糖浓度、不同孵育时间、不同孵育温度的条件下对海藻糖的摄取量,并检测红细胞溶血程度。结果红细胞内海藻糖在负载液中的浓度<1000 mmol/L、负载时间<9 h、负载温度<37℃条件下,海藻糖的摄取量呈正相关。在负载液中浓度为0、200、400、600、800、1000mmol/L时,红细胞内海藻糖浓度分别为0、10.03、14.5、41.7、55.3和71.6 mmol/L;在温度为37℃时红细胞在浓度为1 000 mmol/L负载液中分别孵育0、1、3、5、7、9 h,胞内海藻糖浓度分别为0、5.73、6.11、55.7、和61.2 mmol/L。对温度、时间和胞外海藻糖浓度的统计分析显示,温度对负载后胞内海藻糖浓度的影响最大(P<0.01)。结论37℃、采用新鲜红细胞在海藻糖浓度为800 mmol/L的负载缓冲液中孵育7 h能有效摄取海藻糖,使之达到对红细胞起到冻干保护作用的胞内海藻糖理论浓度。     

二甲基亚砜在人红细胞冻干前负载海藻糖过程中的作用

目的研究人红细胞冻干保存前负载海藻糖过程中二甲基亚砜(DMSO)的作用,优化红细胞负载缓冲液配方。方法实验组以浓缩红细胞25份(10ml/份)负载海藻糖,负载缓冲液中添加DMSO;对照组25份负载海藻糖,负载缓冲液中未添加DMSO。37℃条件下孵育8h后,分别检测两组红细胞胞内海藻糖负载量、胞外游离血红蛋白水平、ATP含量、红细胞变形性,并利用流式细胞术检测负载后红细胞膜的完整性。结果实验组与对照组红细胞的胞内海藻糖负载量分别为(57.033±4.883)mmol/L,(49.184±4.858)mmol/L(P<0.05);胞外游离血红蛋白浓度分别为(4.131±0.473)g/L,(5.410±0.501)g/L(P<0.05);ATP浓度分别为(3.874±0.426)μmol/g Hb,(3.358±0.306)μmol/g Hb(P<0.05);红细胞变形指数分别为0.330±0.0211,0.277±0.0232(P<0.01);红细胞胞膜PS表达率分别为(5.04±0.495)%,(8.69±0.862)%(P<0.01)。结论DMSO在红细胞负载海藻糖过程中可有效增加胞内海藻糖负载量,并显著改善负载缓冲液对红细胞胞膜的高渗损伤,更好地发挥海藻糖对红细胞的保护作用。     

保存人红细胞的新策略一抗氧化剂保养液保存效果的研究

塑料血袋盛义务献血员的静脉血（含适量保养液）并置4℃冰箱保存。在保存前、后不同时间检查各项指标,旨在研究抗氧化剂保养液延长人血红细胞在4℃条件下的保存时间,以缓解血液保存供应的压力,为输血抢救创造有利条件。实验分3组：ACD组,GMA组和抗氧化剂（SOD）组）。研究结果表明,在4℃条件下保存75天后SOD组红细胞血红蛋白回收率为87．2％,血浆血红蛋白（mg/L)为193．2,P50（mmHg)为34．0（正常值为33．1）,最大变形指数（DImax）为0．2413,即为正常值的74．3％,外观检查无明显溶血、变色、气泡和凝块。结论提示,用抗氧化剂保养液保存红细胞在4℃条件下可延长75天,其红细胞血红蛋白和血浆血红蛋白回收率附合国家《血站基本标准》规定要求。     

脂肪血制备悬浮红细胞的质量研究

目的研究脂肪血制备的悬浮红细胞的质量变化。方法按常规制备滤除白细胞悬浮红细胞的方法处理轻、中、重度脂肪血及正常血,检测其过滤前后红细胞渗透脆性,观察红细胞在储存期K+、Na+浓度、pH值、游离血红蛋白浓度的变化。结果中、重度组红细胞渗透脆性在过滤后明显增高,轻度组、正常组无明显变化。储存期中、重度组红细胞K+浓度、游离血红蛋白浓度明显高于轻度组和正常组(P0.05)。Na+浓度、pH值各组间比较差异无统计学意义(P0.05)。结论对于轻度脂肪血可采用弃其血浆,利用红细胞,而对于中、重度脂肪血应该选择报废。     

海藻糖负载对人红细胞冷冻干燥保存影响的实验研究

目的初步探讨红细胞冻干长期保存的有效方法,并比较冻干前海藻糖的负载与否对红细胞冻干保存效果的影响。方法实验设实验组(负载海藻糖冻干-复水后红细胞):37℃,红细胞负载海藻糖7h后,采用主要成分为含有15%聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和150mmol/L,海藻糖的缓冲液作为保护液,在设定的降温程序下冻干保存红细胞;对照组:未负载海藻糖冻干-复水后红细胞。冻干结束后用37℃的再水化液快速水化,检测2组的各项理化指标。结果实验组红细胞冻干再水化后RBC和Hb回收率要高于对照组(P<0.05);ATP酶和葡萄糖-6-磷酸脱氢镁(G-6-PD)活性水平显著差异有统计学意义(P<0.05))。结论胞内海藻糖对红细胞冻干具有明显的保护作用,红细胞在37℃孵育7h的条件负载海藻糖后冻干-复水后能保持细胞的理化稳定性。     

保护液的玻璃化状态对红细胞冷冻干燥保存后回收率的影响

为了研究保护液的玻璃化状态对红细胞冷冻干燥 (简称冻干 )保存后回收率的影响 ,采用含有 7%二甲亚砜 (v/v)和 2 0 %、30 %、4 0 %或 5 0 %聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) (w/v)的缓冲液作为保护液进行保护液的玻璃化测试和红细胞的冻干保存实验。首先检测溶液的玻璃化状态 ,如果冷冻和解冻过程中任一过程出现白色冰晶即为非玻璃化溶液 ;再将浓集红细胞和不同的保护液按比例混匀 ,预冻后移入冻干机内进行冻干处理 ;冻干完毕后 ,快速水化样品 ,测定红细胞回收率、血红蛋白回收率和上清游离血红蛋白浓度 ,然后对冻干后红细胞形态进行电镜观察。结果表明 :2 0 %PVP +7%DMSO和 30 %PVP +7%DMSO在冷冻和解冻过程中都出现白色冰晶 ;4 0 %PVP +7%DMSO在冷冻过程中无冰晶出现 ,但在解冻过程中出现冰晶 ;而 5 0 %PVP +7%DMSO在冷冻和解冻过程中均无冰晶出现。冻干红细胞再水化后 ,4 0 %PVP +7%DMSO的细胞回收率和血红蛋白回收率分别为 (81.36±14 94 ) %和 (77.5 4± 12 .86 ) % ,显著高于其它 3组 (P <0 .0 1) ;另外 4 0 %PVP +7%DMSO的上清游离血红蛋白浓度也显著低于其它 3组 (P <0 .0 1)。研究表明 :随着溶液中PVP浓度的升高 ,溶液的玻璃化程度也随之增加 ,同时冻干 再水化后红细胞的各项指标也随之改善 ,当溶液中PV     

人工红细胞及微囊包被血红蛋白的制备与鉴定

目的　确定有效制备及鉴定微囊包被血红蛋白和纳米级人工红细胞的方法。方法　首先通过低渗法制备高纯度、高浓度的血红蛋白 ,然后根据界面缩聚法的原理 ,利用匀速微囊制备喷头 ,将含有卵磷脂、聚乳酸的有机相 (丙酮、乙醇 )直接滴入含有 2 ,3 DPG和酶及抗氧化剂的血红蛋白水相中 ,通过高速搅拌使囊心物 (2 ,3 DPG与血红蛋白单体、二聚体构建的不稳定的四聚体 )的周围形成单个球状膜壳型微囊。结果　低渗法制备的血红蛋白浓度为 1 4 .1 g/dl,纯度为 97.7%。微囊包被血红蛋白其微囊呈圆球状 ,表面光滑均匀 ,微囊直径 0 .2 5 4 μm(电子显微镜下估算值 )。人工红细胞透射电镜 :单个包囊颗粒呈圆球状 ,有的表面光滑 ,有的表面稍有凹凸 ,平均粒径为2 1 0nm ,最小粒径为 1 90nm ;扫描电镜显示 :颗粒内部电子密度较高、不均匀 ,呈纤维状和细颗粒状交错分布 ,是为血红蛋白 ,颗粒边缘有一窄带 ,电子密度低于中央为膜层 ,平均粒径为 2 37nm。人工红细胞的包埋率为 2 7.7% ,泄漏率在 4℃生理盐水中 30d仅释放 6 .9%。结论　界面缩聚法可制备纳米级人工红细胞 ,且具有携带和释放氧气及二氧化碳的生物活性