《冷凍乾燥保存人血小板的復水過程機理研究》是依託南京航空航天大學，由范菊莉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：冷凍乾燥保存人血小板的復水過程機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：范菊莉
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
凍乾人血小板可在常溫下長期穩定保存，這將從根本上解決血小板儲運不便，供不應求的問題。目前該技術已取得一定進展，但離臨床套用仍有很大距離，血小板在凍乾及復水過程中的許多機理有待研究。本項目以提高凍乾人血小板的功能活性為目標，擬對其復水過程進行機理研究：（1）凍乾血小板樣品熱物理特性研究，特別針對預復水過程及相變過程中樣品內部結構與水分子的相互作用進行深入剖析；（2）獲得樣品含水量及水蒸氣擴散係數等重要參數隨溫度、時間的變化規律，建立預復水過程數理模型；（3）結合模型分析，進行凍乾血小板復水交叉實驗研究，對凍乾樣品體積、預復水溫度、時間等影響因素進行耦合分析，闡釋復水過程細胞損傷及保護機理，揭示凍幹細胞樣品復水的內在規律，建立科學完善的復水方案。本項目的開展將為凍乾血小板技術的大劑量化、臨床化奠定基礎，對其他哺乳動物細胞的凍乾保存研究也具有借鑑意義，同時，為工程熱物理、生物醫學等學科的交叉做出貢獻。
結題摘要
凍乾可作為一種理想的人血小板保存方法，在常溫下長期穩定保存，這將從根本上解決目前血小板保存期限短，儲運不便，供不應求的問題。然而，該技術的發展離臨床套用仍有很大距離，血小板在凍乾及復水過程中的損傷及保護機理有待研究。本項目以提高凍乾人血小板的功能活性為目標，對其復水過程進行了機理研究，主要包括：（1）血小板凍乾技術研究，首次利用超音波強化海藻糖載入血小板，取得了顯著效果，並獲得成功的凍乾血小板樣品；（2）凍乾樣品熱物理特性研究，首次提出採用DSC及質量測量相結合的方法估算凍乾樣品在一定溫度下隨含水量變化的水蒸氣等量吸附熱，該方法與傳統的直接量熱法相比，能有效地避免因溫度變化引起的細胞蛋白質變性，同時，利用多項式加和法，得到海藻糖/氯化鈉/水三元溶液、海藻糖/BSA（HES）/氯化鈉/水四元溶液的液相線，並與實驗測量值進行比較，為計算多元溶液凍結點提供了一種新的有效的方法；（3）預復水過程機理研究，闡釋了預復水及復水過程的細胞損傷及保護機理，認為預復水後的凍乾血小板含水量存在一個最佳範圍，當含水量低於該範圍，細胞膜吸收的水蒸氣不足以避免復水過程中的細胞膜相變，而當含水量高於該範圍，就會因自由水的出現而產生高濃度溶液損傷；（4） 凍乾血小板復水最佳化實驗研究，建立了最佳復水方案：預復水溫度35~37℃，對於1mL及2mL凍乾血小板樣品，最佳預復水時間分別為15min和90min，最佳復水溶液為75%血漿溶液，預復水達到的最佳含水量範圍約為4.8%~6.1%；（5）研究了一套適用於科研、臨床及野戰等場合的凍乾哺乳動物細胞預復水裝置及方法；（6）此外，還對大容量血小板以及人骨髓間充質幹細胞的凍乾保存技術進行了初步研究，恢復率均達到50%以上。上述研究成果將為凍乾血小板技術的大劑量化、臨床化奠定基礎，對其他哺乳動物細胞的凍乾保存研究也具有借鑑意義，同時，為工程熱物理、生物醫學等學科的交叉做出貢獻。
