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从水熊虫身上取经!科学家让血细胞也拥有了三体人的“脱水复苏”黑科技

作者: 发布时间:2020-05-20

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看过《三体》的人或许会对书中三体人经过脱水而进入休眠、待机遇合当令再浸泡复苏的才能形象深入。

实际上,在动物界,早已有一些生物在进化中发展出了这种“黑科技”——那就是缓步类动物、某些咸水虾、线虫及面包酵母等。

缓步类动物也被称为水熊虫,是人类迄今为止发现的仅有一种能够在真空、太阳辐射的两层严格条件下存活的动物。在对人类来说犹如逝世禁地的太空真空环境中,它们也能够存活。

缓步动物是多细胞动物,体积十分细微,大部分不超越1毫米,在从喜马拉雅山脉到深海都能找到它们的身影。

早在1774年和1776年,意大利人考廷和斯巴兰扎尼就发现,在缺水的环境下,缓步动物能够不脱去维护外壳而"复生"。在周围环境渐渐变得枯燥的情况下,缓步动物会蜷缩成桶状,进入所谓的"小桶状况"(Cask Phase),遇水即会从头舒展。

咸水虾又叫海山公,遍及国际30%的盐湖都能找到它们的踪影。它们能抵受不同盐度(由淡水至盐湖水的盐度规模)。

脱水复苏这种绝技的微妙在于一种特别的糖——ag88环亚国际娱乐海藻糖。

海藻糖是一种凝胶状的介质,被用于悬浮并保存细胞器、细胞膜和DNA。缓步动物会发生甘油(防冻剂),并排泄海藻糖,将自己包裹在相似玻璃的铠甲中,维护软弱的细胞组织。

海藻糖在许多范畴都有使用,关于普通人来说,最了解的应该是它在食物工业中的使用。它能调理蛋糕和饼干、糕点上的糖霜、面包奶油和生果馅的甜味与芳香,在月饼、麻薯、软糖、果冻等常见食物中都有它的身影。

而在生物医学范畴,海藻糖也能用作酶、其它蛋白、生物制品乃至移植器官的维护剂。

日前,来自路易斯维尔大学的生物工程师乔纳森·科佩切克(Jonathan Kopechek)的团队就找到了一种长期保存血液制品的办法,使用的正是海藻糖。

献血关于解救患者的生命十分重要,但血液只能在冷藏条件下保存6周,在那之后,它就无法再用于输血了。

Kopechek表明,这样人们就不得不继续性地献血以满意医用需求。但在没有冷藏设备的当地,怎么保存血液就成为了一个应战。

使用海藻糖,血液就能够在室温下以脱水状况贮存长达数年。

研讨人员期望使用海藻糖坚持血细胞处于枯燥状况,但首要,他们有必要让海藻糖进入血细胞。

他们用超声波在细胞膜上钻出暂时的孔,让一些海藻糖进入细胞膜。

“并且它们的细胞表里都需求有满足的海藻糖,这样才能在脱水和再水化过程中存活下来。” Kopechek说。

此刻,血液能够被枯燥并制成粉末。

“然后咱们能够给血液补水,让它康复正常。”

研讨小组仍在努力提高产值,他们以为枯燥的血液能够在室温下保存多年。这项研讨宣布在《生物微流体》(Biomicrofluidics)杂志上,题为“用微流体体系超声诱导红细胞分子传递”。

Kopechek说,这项技能能够在三到五年内投入临床试验。

假如成功,它能够用来贮存枯燥的血液,以备未来的流行病或自然灾害,也能够用于人道主义救援作业、军事行动乃至火星使命。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考文献:

https://www.scientificamerican.com/podcast/episode/donut-sugar-could-help-stored-blood-last/