Ultralydsassisteret molekylelevering ser ud til at bevare blodet i årevis

At sikre tilstrækkelig bevaring af de millioner af enheder blod, der doneres hvert år, udgør en udfordring for blodbankerne, da blod typisk kun kan opbevares i seks uger efter donation. En potentiel løsning på problemet forsøger at tørre blod ved at bruge et sukkerbaseret konserveringsmiddel, som organismer, der lever i nogle af Jordens mest ekstreme miljøer, producerer for at klare lange perioder med tørhed. Nyt arbejde inden for ultralydsteknologi ser ud til at give en vej til at indsætte disse sukkerarter i menneskelige røde blodlegemer, i et forsøg på at hjælpe dem med at holde i årevis.

Forskere ved University of Louisville har demonstreret en ny måde at bruge ultralyd til at skabe porer i blodceller, som tillader molekylet trehalose at trænge ind i cellerne og forhindre deres nedbrydning, når det tørres til konservering. Oscillerende mikroskopiske bobler af inerte gasser med ultralyd giver det mikrofluidiske system evnen til at øge antallet af levedygtige celler, der kan rehydreres. Forskerne diskuterer deres arbejde i denne uges Biomikrofluidik .

Tilgangen kunne føre til måder, hvorpå holdbarheden af ​​bloddonationer kan øges fra uger til størrelsesordenen år. Sådanne fremskridt ville give en velsignelse for dem, der har brug for blod i områder, hvor adgang til donationer er vanskelig, som på slagmarken eller i rummet.

"Det unikke ved dette er, at der ikke er mange andre undersøgelser, der ser på at bruge akustofluidiks til at placere et molekyle som dette inde i røde blodlegemer, " sagde forfatter Jonathan Kopechek. "Det er også interessant, fordi det giver os mulighed for at opbevare blod uden at holde det køligt."

Når det ikke hjælper disse ekstremofiler med at overleve, trehalose er et relativt billigt sukker, der er så sikkert, at det bruges som konserveringsmiddel til fødevarer, som donutglasur.

Gruppen konstruerede en spiralformet kanal, der udsatte blodceller for trehalose, mens de var omgivet af mikrobobler. De indstillede ultralydsvibrationer ved hjælp af flere parametre, indtil boblerne rystede huller i nanostørrelse i blodcellernes membraner, lige stor nok til at trehalose eller et nært beslægtet fluorescerende molekyle kaldet fluorescein kan trænge ind og lige kort nok til at bevare blodets integritet.

Efter at have bekræftet, at fluorescein kunne trænge ind i celler på testprøver, de tilføjede trehalose til en ny batch af prøver, tørrede blodet, rehydrerede det, og udførte test for at tælle, hvor mange af blodcellerne, der stadig var levedygtige efter processen.

Ultralydsteknikken var i stand til at bevare en væsentlig større del af cellerne ved at tilføje trehalose i forhold til at udelade trehalose.

Gruppen ser ud til at forbedre udbyttet for deres teknik med håb om at verificere effektiviteten af ​​tørkonserveret blod hos patienter.