红细胞储存对红细胞流动特性和功能的影响2021-12-08 09:02:59
本研究着眼于红细胞储存过程中的力学特性变化及其对红细胞流动特性和功能的影响,重点进行了以下四方面的研究。首先,本研究建立了小鼠红细胞储存损伤模型。将C57小鼠手术后直接心脏取血,使用CPDA-1为保存液,制备去白储存红细胞。该模型红细胞保存14d后溶血率及各项生化参数与人红细胞储存42d的损伤程度相似,可用于后期力学特性的研究。此外,建立了储存红细胞拉曼光谱检测方法,能够对储存中血红蛋白的结构变化进行表征。该方法灵敏度高,简便易操作,对于追踪红细胞储存中血红蛋白的结构与功能变化具有重要意义,有望替代血氧、P50等多个参数的检测,应用于临床。其次,完善了红细胞力学特性的检测方法,明确了红细胞储存过程中力学特性变化规律。为了弥补现有技术的不足,成功建立了储存红细胞力学特性的微流检测方法,该方法具有简便易操作、样品需求量少、高通量、设备要求低等优势;通过此方法明确了红细胞储存过程中变形指数分布、形态分布、尾部曲率等的变化趋势,并提出使用尾部曲率表征红细胞表面电荷的变化,并通过进一步的计算,获得红细胞储存过程中杨氏模量的变化趋势。该方法简便、易操作、无需借助高速摄像头,能够从多个角度区分不同储存时间的红细胞力学特性,具有较高的分辨率,有望作为储存红细胞力学特性的监测方法应用于临床。通过不同血浆扩容剂与储存红细胞的配伍研究,了解了外部条件对储存红细胞聚集性的影响,可为临床输血输液治疗中血浆扩容剂的选择提供理论依据。
第三,通过流体力学计算方法,明确储存红细胞力学特性变化对血流的影响。通过体外模拟证明红细胞由于其储存过程中造成的力学性质的差异,在循环中会产生形变、压力降、流速、静流层宽度及壁面剪应力差异等一系列效果。储存时间较长红细胞引起的压力降幅度增大、流速减慢、静流层宽度降低及壁面剪应力增高可能引起整个血管血液流态的改变,使红细胞更易贴壁,易激发内皮细胞炎症反应及引起血管舒张障碍,极有可能是输注储存时间较长的红细胞易导致输注无效或引起输血不良反应发生的机制之一。本研究实现了从红细胞力学特性到血管流动具体参数的对接,不仅可为阐述储存红细胞输血不良反应发生的机制提供基础,还可为输血效应及输血不良反应的发生提供预测。
最后,通过红细胞膜蛋白检测,明确储存红细胞在微循环剪切环境中的自身变化趋势。
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。
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