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红细胞力学特性是影响血液循环的主要因素2021-12-06 09:38:02

红细胞在体外4℃储存过程中会发生损伤,但目前FDA关于储存红细胞的标准中仅对溶血率及输注24h体内存活率有明确要求,而对于其他参数,尤其是能够直接影响血液流变特性及血流动力学的红细胞力学特性参数并无明确要求,这也可能是目前输血不良反应发生机制尚不明确的主要原因之一。针对红细胞储存中的力学特性变化规律进行研究,主要考察红细胞储存过程中的聚集指数、变形指数等的变化,并通过原子力显微镜检测和理论模型计算两种途径寻找适宜的储存红细胞杨氏模量的计算方法。

红细胞力学特性是影响血液循环的主要因素,血液采集后,随着储存时间的延长,力学特性发生变化,因此会影响到输注后的微循环灌注及组织氧供。常用的力学特性检测方法(主要针对变形性)有激光衍射法和微管吸吮法等。激光衍射法能够检测群体红细胞的平均变形指数,但未考虑样品的异质性,无法表征细胞个体变化的差异。而微管吸吮法能够检测单个红细胞的变形情况,但操作复杂,费时较长,检测结果受操作及微管尺寸的影响较大,无法应用于临床监测。
 
微流模拟观测法是目前红细胞力学特性检测方法研究的热点,这类方法样品用量少、无需额外试剂、能够兼顾个体与群体的变形情况,非常适用于储存红细胞的质量监测,近年来也常被应用于病理红细胞的检测。Huang等利用基底小柱的构造,通过红细胞通过狭窄构造的时间表征其变形性;Kwan等通过记录恒定压力下通过狭窄流道的细胞数计算红细胞变形性。但目前这些方法的实施都需要复杂的流道设计及外搭的高速摄像装置,而且均在非生理剪切环境下获得变形性数据,局限了其检测的真实性。为了更好地评价红细胞储存过程中的变形性变化,我们建立了一种基于生理剪切条件下的单细胞水平的变形性检测方法。
 
该方法通过提供恒定的生理剪切速率(1384 s-1),观察粘附红细胞在剪切30min后的形状,计算储存红细胞变形指数,获得其分布趋势;并通过进一步的形状分布分析,直观的展现不同储存时间红细胞的形状特点;借助该方法,我们还计算了拉伸红细胞的尾部曲率,证实该参数可较好的表征红细胞表面电荷的变化;通过获得的细胞图像,借助红细胞粘附模型,还可以表征储存中红细胞杨氏模量的变化情况,具有众多优势。
 
出自《红细胞储存损伤中的力学因素及防护策略研究》作者王瑛。