1月13日，记者从华南理工大学获悉，该校生物科学与工程学院教授朱伟团队在国家自然科学基金、广东省自然科学基金等项目的资助下，系统总结了纳米材料保护剂减轻各类储存相关损伤的内在机制。相关综述成果发表于《生物化学》（ChemBioChem）。
不同纳米材料在红细胞的冷冻与冷藏中的应用。研究团队供图
文章指出，红细胞是人体中负责运输氧气的关键细胞。它们通过血红蛋白与氧气结合，然后将氧气输送到身体的各个组织和器官，以维持正常的生理功能。在许多疾病或病理状态下，如严重出血、骨髓功能障碍等导致的贫血，红细胞数量或功能受损，会严重影响身体的氧合作用，进而危及生命。此时，红细胞输血成为重要的治疗手段，能够迅速补充红细胞数量，改善氧供，对挽救患者生命至关重要。
然而，在红细胞的储存过程中，其往往会经历包括代谢、结构、生化和分子层面的一系列不利变化，这些变化统称为“储存损伤”。储存红细胞的生理完整性极易受到环境条件的影响，因此，控制环境温度以减缓或抑制代谢过程对于实现红细胞的长期保存而不损失活性至关重要。延长红细胞的储存期限将提高临床用血的可用性，缓解当前血液短缺和运输难题，甚至有望革新输血医学和军事后勤领域。过去几十年，大量研究工作已经投入到改进红细胞储存方法的开发中。
纳米材料凭借其独特的量子尺寸效应、表面效应、纳米尺度尺寸以及宏观量子隧道效应，为红细胞储存带来了创新性的方法，开启了研究和保存红细胞的新途径。这种新颖的方法能够在更广泛的温度区间内维持稳定，有效延长了红细胞的保存期限。基于纳米材料特性构建的红细胞保存平台无疑是一项重大突破，有望通过确保红细胞储存的可靠性和有效性，推动输血医学发生革命性变革，这对于解决血液供应和分配难题，特别是在无法即时获取新鲜血液的情境下，显得尤为关键。
文章对红细胞生物保存期间遭受的主要损伤类型进行分类，明确划分了储存损伤和冷冻损伤。接着深入总结了纳米材料保护剂减轻各类储存相关损伤的内在机制。此外将用于保存的纳米材料细致地分为四类，即零维量子点、一维共聚物纳米纤维、二维金属有机层和三维金属有机框架纳米颗粒，并分别以具体实例加以阐释。最后对未来的研究方向进行了前瞻性剖析，旨在为纳米材料保护剂在红细胞生物保存中的设计与应用提供指引。
相关论文信息：https://doi.org/10.1002/cbic.202400827
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