CN100411632C - 长期储存血液和血液组分的方法 - Google Patents

长期储存血液和血液组分的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100411632C
CN100411632C CNB03810783XA CN03810783A CN100411632C CN 100411632 C CN100411632 C CN 100411632C CN B03810783X A CNB03810783X A CN B03810783XA CN 03810783 A CN03810783 A CN 03810783A CN 100411632 C CN100411632 C CN 100411632C
Authority
CN
China
Prior art keywords
blood
platelet
carbon monoxide
constitutent
hematoblastic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB03810783XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1652804A (zh
Inventor
马蒂亚胡·沙克拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safetin Ltd
Original Assignee
Safetin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safetin Ltd filed Critical Safetin Ltd
Publication of CN1652804A publication Critical patent/CN1652804A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100411632C publication Critical patent/CN100411632C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00—Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00—Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02—Preservation of living parts
    • A01N1/0205—Chemical aspects
    • A01N1/021—Preservation or perfusion media, liquids, solids or gases used in the preservation of cells, tissue, organs or bodily fluids
    • A01N1/0215—Disinfecting agents, e.g. antimicrobials for preserving living parts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/14—Blood; Artificial blood
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
    • A61K41/10—Inactivation or decontamination of a medicinal preparation prior to administration to an animal or a person

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种处理血小板，和选择性地处理其他血液组分的方法，该方法相对无毒，并且是可逆的。本发明的方法包括用一氧化碳进行处理，少量的一氧化碳是无毒的，足以能够被身体耐受。

Description

长期储存血液和血液组分的方法
技术领域
本发明涉及利用CO(一氧化碳)处理血液和/或血液组分，来长期储存和保存血液和血液组分的方法。
背景技术
输血是现代医学中重要的治疗辅助手段。它是急诊医学领域中的主要治疗方法。所以，自二十世纪初起，人们就采集血液并将其储存在血库中。起初以全血形式采集和储存血液，目前是先将从供血者采集的血液分离成特定的成分然后再储存，并最终用于治疗患者。将这些血液组分储存在密封的塑料袋中，根据组分的不同，储存的温度范围为-80℃至+24℃。表1列出了目前血液组分的储存条件。
表1：血液组分的储存条件
  组分   储存期   温度(℃)
  全血   24小时   20～24
  红细胞   42天   4
  血小板   3～5天   20～24
  干细胞   10年   -180
  血浆   几年   -20
尽管人的血液可进行国际间流通，但是保持足够的供应却取决于许多因素，其中包括供血者是否易得、合适的采血和储存设备的供应和这种生物材料的有限保存期。因此，医学界对于开发延长这些血液组分的保存期的新方法非常感兴趣。
理论上讲，所保存的血液组分的保存期取决于两个主要因素：血液组分的功能在储存时能够得到保持的时限和减少病原体的污染。已通过以下方法使这些组分的功能在储存时得到长期保持：加入如磷酸盐和/或抑制诸如凝血等不期望的生物活性的化合物等物质；改变储存介质的pH平衡；和保持特定组分的适当温度(如上表1所示)。对于某些类型的血液组分，降低温度有利于储存，而且也有利于降低污染性微生物的生长速率。然而，对于另一些组分，例如血小板，降低温度有可能导致生物功能丧失，所以，不能利用降低温度来减少病原体的污染。
一直认为血液被病原体污染是引起输血并发症的重要因素。即使选择健康的供血者，并且对所得到的捐献的血液中是否存在各种类型的病原体(包括诸如肝炎病毒和HIV(人体免疫缺陷病毒)在内的各种病毒)进行筛选，长期保存的血液组分还是易于受到病原体的污染。
为了有助于减少这样的污染，在无菌条件下采集供血者的血液。利用无菌密闭系统来采集和处理血液组分，以进一步减少病原体的污染。然而，血液组分中存在的细菌目前仍是与输血相关的致病和致死的最常见微生物因素。由静脉不慎输入被病原体污染的血小板所引起的与输血相关的污染似乎比由红细胞或血浆污染引起的并发症常见得多。这可能是因为，当被污染的血液制品含有足够大量的细菌(≥106)，并产生相当高水平的细菌内毒素时，就发生显著的致病率和致死率。为了不使血小板冒丧失生物功能的危险，不能将血小板储存在20℃以下，这样血小板被污染的危险性成比例地大大高于血红细胞被污染的危险性。实际上，据报道由被感染的血小板导致的并发症的比率比由血红细胞导致的高，其比例为2∶1。
血小板是来源于骨髓巨核细胞的除核细胞。它们在体内平衡、血液凝固和血栓形成中发挥重要的作用。据估计血小板在体内血液循环中的寿命为约10天至12天。但是，凋亡过程的形态学信号显示，在离体储存5～6天后，血小板就老化了，所述凋亡过程的形态学信号有例如血小板的形态从盘状变为球状，并且出现膜泡化现象。另一个可测量的血小板生存力参数是周围环境缓冲液的pH；当pH降至低于pH6.0时，血小板的生存力就丧失了。测量血小板生存力的另一个参数是酶的泄漏。特别是，LDH(乳酸脱氢酶)的泄漏被用作血小板生存力丧失的参数。
各种研究都已证实，在所有的各种血液组分和制品中，血小板的病原体污染引起的致死率是最高的。对于同种异体输血来说，单采血小板输血的致死率比血小板浓缩输血后带来的不利事件的危险性高7倍；比红细胞输血后带来的危险性高3倍多。在血小板汇集输血(来自多个供血者)后，所述危险性升高了12倍，在单采血小板浓缩输血后，所述危险性升高了5.5倍(所有的统计数据来自Perez等人，“与输血相关的细菌污染的决定因素；法国BACTHEM病例对照研究的结果(Determinantsof transfusion associated bacterial contamination；Results of the FrenchBACTHEM Case Control Study)”；输血(Transfusion)，2001，卷41，页477～482；还参见K.Sazama，“输注用血中的细菌：综述(Bacteria in Bloodfor Transfusion：A Review)”，Arch Pathol Lab Med，卷118，1994，页350～365)。这些关于血小板污染的危险性的研究导致在1986年FDA(美国食品和药品管理局)将血小板的保存期从7天缩短为5天。然而，这么短的保存期显著减少了血小板的可获得来源。
因此，目前医学界考虑两种选择：为血库提供更快速的细菌筛选方法；和开发控制细菌和/或其他病原体生长的方法。前一种方法具有许多缺点，其中包括细菌检测方法的速度越快，灵敏度越低且费用增高。已开发的后面这种方法中通常包括破坏复制遗传物质的能力，据信这种方法对于诸如红细胞和血小板等除核细胞是安全的。例如，已考虑使用需要或不需要光激活的交联化学试剂。这样的化学试剂的例子包括补骨脂素8-MOP、AMT和最近使用的S-59“灭活素(inactine)”。由于认为这些化学试剂对人体有害，所以在将血小板输入患者前，必须进行后处理以除去这些试剂。目前除去这些试剂的方法包括过滤或洗涤过程以除去未以某种方式与细胞表面或蛋白质结合的试剂。
由于该清除过程较费时，而且可能破坏血细胞，因此，开始考虑其他危害较小的试剂。这样的试剂的一个例子是核黄素，当光激活后，其形成光色素。然而，已显示这种试剂对于使细菌失活的效果是不稳定的，而且在灵长类动物中进行的自体输血中，甚至可能降低血小板的存活率，而这对于其在促进延长血小板储存时间的应用方面却是不利的(“与更安全的血液制品的关系：清除病原体技术的概述(Connect with Safer BloodProducts：Abstracts on Pathogen Eradication Technology)”，Gambro BCTInc.，美国，2001)。
到目前为止，上述保存方法均未得到认可。每种方法都有很多缺点，其中包括的事实如下：它们通常只适合一种血液组分，而且使用的清除方法可能损坏血液组分。另外，保存方法本身可能损坏血液组分。因此，目前没有保存全血和/或血液组分的合适方法，所谓合适的方法应当不包括将潜在有害的化学物质引入人体内，也不包括损坏全血和/或血液组分本身。
一氧化碳(CO)是血红素蛋白在人体内降解后的天然产物，其在化学上为惰性。已知，由于一氧化碳具有以高亲和性取代血红蛋白的结合位点上的氧的能力，所以其为剧毒性气体。然而，近10年来，越来越多的科学证据已显示，就是同样的这种分子还起到诸如神经系统的传递等基础生理作用。因此，一氧化碳的位置和含量似乎决定其是对身体有利还是对身体有害。
发明内容
以上背景技术既没有教导也没有暗示以下的一种保存血小板和其他血液组分的方法，这种方法容易可逆，并且对于血小板的任何部分都不引起永久性损坏或改变。背景技术既没有教导也没有暗示这样一种方法，即，利用相对无害的试剂处理血液组分和/或全血。
本发明通过提供一种处理血小板和选择性地处理其他血液组分和/或全血的方法，克服了背景技术中所述的缺陷，所述方法相对无毒，并且是可逆的。本发明的方法包括用一氧化碳处理血液组分和/或全血，其中在暴露于空气中后，一氧化碳的残余量较少以至于其毒性低至足以被身体耐受(一氧化碳对于人体的安全阈或TLV(阈极限值)是每天吸入8小时的含有20ppm这种气体的空气，这相当于每分钟吸入含有104ppm这种气体的空气)。一氧化碳在被吸入时比存在于体内其他器官中时毒性更大。本发明的方法能够将相对少量的一氧化碳引入人体内，而且选择性地，该方法更优选包括在将所述处理后的全血和/或血液组分输入受血者身体之前，减少一氧化碳的含量或甚至清除一氧化碳的步骤。
本发明还提供通过利用一氧化碳进行处理，在全血和/或血液组分中抑制细菌生长的方法，因此这种方法可以用于延长全血和/或血液组分的储存期。如下详述，本发明优选用于保存血小板，血小板特别容易受细菌和其他微生物的感染，所以本发明的方法特别适用于保存血小板。
根据本发明的一个优选实施方式，首先将供血者提供的全血分离成各种组分，然后，更优选用一氧化碳仅对血小板成分进行处理。或者，首先用一氧化碳处理所捐献的全血，然后更优选再次用一氧化碳处理血小板成分。作为选择或另外地，对于上述两个实施方式，还可选择性地用一氧化碳处理血浆成分。用一氧化碳处理后的全血还可选择性地用于给受血者身体输血。
本发明的处理方法更优选包括：从装有血小板成分的容器中除去空气，然后引入含有一氧化碳作为主要组分的经改性的空气。选择性地，经改性的空气中的氧最高达10％。然后更优选将所述容器储存在适合特定血液组分的温度下，所述血液组分优选可以是如上所述的血小板成分，但是或者可选择性地是全血本身。这样的温度包括，但不限于，全血细胞和血小板为室温(20～24℃)；包装后的血红细胞为冷藏温度(4℃)；血浆为20℃；骨髓(干细胞)为-180℃。
本发明具有许多优点，其中包括，但不限于，抑制诸如寄生物、霉菌和细菌等病原体的生长；和延长各种成分以及全血的保存期。
已显示由于CO能够通过与鸟苷酸环化酶结合而抑制血小板的凝集，所以CO还在血小板激活中发挥了重要作用(Brune Band Ullrich，V.；Molec Pharm，卷32，497～504页，1987)。因此，在本发明中使用CO的另一个好处是CO通过防止血小板由于离体凝集而丧失生存力，从而给保存带来可能的积极作用。
尽管只提到了对血液组分的处理，但是这只是用于解释，而决不是旨在限制本发明，因为本发明还适于处理全血。
在下文中，术语“血液制品”指全血和血液组分如血小板中的至少一种。
附图说明
参考附图，从下列对本发明优选实施方式的具体描述，将更好地理解本发明的前述和其他目的、方面和优点，其中：
图1显示在全血中接种的小肠结肠炎耶尔森氏菌(YersiniaEnterocolitica)的生长，所述全血保存在一氧化碳气氛(CO)和正常空气(空气)中；
图2～6显示接种的特定细菌在PRP(多血小板血浆)形式的悬浮于血浆的血小板中的生长，其生长气氛为正常空气(空气)、氮气环境(N2)或一氧化碳(CO)；各图中显示了以下细菌的生长：
图2：蜡状芽孢杆菌(Bacilus Cereus)；
图3：大肠埃希氏菌(E.Coli)；
图4：假单胞菌(Pseudomonas Aeraginosa)；
图5：伯克霍尔德氏菌(Bulkholderia Cepasea)；
图6：葡萄球菌(Staphilococcus Aereus)
图7比较了在用空气或CO处理后，PRP形式的悬浮于血浆的血小板中和PC(浓缩的血小板)形式的血小板中的沙门氏菌(SalmonellaThyphimurium)的生长；
图8显示在相似条件下，无细胞的血浆中的沙门氏菌的生长；
图9比较了在PC形式的血小板的储存期间pH的变化，储存条件为存在或不存在额外添加的碳酸氢盐缓冲液的情况下，在空气和一氧化碳气氛中；
图10比较了LDH从以PC形式储存的血小板中的泄漏，储存条件为存在或不存在额外添加的碳酸氢盐缓冲液的情况下，在空气和一氧化碳气氛中。
具体实施方式
本发明提供一种处理血小板和选择性地处理其他血液组分的方法，该方法相对无毒，并且是可逆的。如上所述，本发明的方法包括用一氧化碳进行处理，该一氧化碳的用量较少以至于其毒性低至足以被身体耐受。
本发明还提供通过利用一氧化碳进行处理，抑制细菌在血液组分中生长的方法，因此这种方法可以用于延长这些血液组分的储存期。如下详述，本发明优选用于保存血小板，血小板特别容易受细菌和其他微生物的感染，所以本发明的方法特别适用于血小板。
根据本发明的一个优选实施方式，首先将供血者提供的全血分离成各种组分，然后，更优选用一氧化碳仅对血小板成分进行处理。
根据本发明的另一个优选实施方式，首先将所捐献的全血用一氧化碳处理，然后选择性分离血液组分。或者，在除去一氧化碳后，可以将处理后的全血施用给受血者。还可以选择性地在储存前，再次用一氧化碳处理血液组分。
不管用一氧化碳进行处理的方法如何，选择性地和更优选地，可将处理后的全血和/或血液组分暴露于光下，例如波长为400nm或更大波长的光，最优选在氧存在下。这样的照射有利于一氧化碳与氧的交换(参见例如Brune Band Ullrich，V.；Molec Pharm，卷32，497～504页，1987)。
本发明的处理方法更优选包括从装有血小板成分的容器中除去空气，然后将含有一氧化碳作为主要组分的经改性的气氛引入，因而优选在所述经改性的气氛中存在的氧低于约1％。选择性地，经改性的气氛中的氧最高达约10％。然后更优选将所述容器储存在适合特定血液成分的温度下，如上所述，所述血液成分优选可以是血小板成分，但是或者可选择性地是全血本身。这样的温度的例子包括，但不限于，全血细胞和血小板为室温(20～24℃)；包装后的红细胞为冷藏温度(4℃)；血浆为20℃；骨髓(干细胞)为-180℃。
为了用处理后的血液处理受血者，在施用给受血者前，最好选择性地进行用氧交换一氧化碳的气体交换，例如通过打开装有血液或血液组分的袋子或其他容器，以与周围的空气进行所述的气体交换。或者，可选择性地始终保持所述容器密封，但是引入含有氧但不含一氧化碳的空气。
另一种选择性但又优选的方法包括对血液和/或血液组分进行照射，更优选用波长为400nm或更大波长的光在含有纯氧或高浓度氧的气氛中或在空气中照射。更优选在振荡血液和/或血液组分的情况下，进行所述处理，最优选在氧存在下，振荡约20分钟；在空气存在下，振荡约35分钟。在将输血所需要的任何红细胞施用给受血者前，特别优选对所述红细胞进行这样的处理，因为如果不然的话，它们的携带氧的能力可能会下降。
材料和方法
A.处理后的血液组分的制备
在无菌条件下，从人供血者获得新采集的全血，并将其储存在体积至少为所述血液体积1.5倍的不透气袋中。然后，在利用水泵施加的20mmHg低真空下，用含有无菌CO的气氛置换所述袋子中的气体环境(或气氛)。CO通过0.25微米的无菌过滤器迅速涌入。将袋子密封并振荡15分钟以达到平衡。重复进行所述过程3次，借此用CO置换袋子和血液中的气氛。根据血红蛋白在可见光区域的光吸收谱的典型变化，即从577nm(氧-血红蛋白的典型光谱)偏移到569nm(一氧化碳-血红蛋白的典型光谱)，可以确定一氧化碳在处理后的血液样品中的血红蛋白内达到饱和。
在室温中，将处理后的血液放置在振荡器上，直至检测(如下详述)，或者选择性地在振荡后利用血库中使用的常规方法将处理后的血液分离成血液组分(红细胞、血浆、血小板)。为了进一步进行保存，将所述成分分别处理。
B.保存用的PRP形式或PC形式的血小板的制备
在无菌环境中，通过使用血库条件连续离心由经CO预处理或未处理的血液中同样制备PC成分。然后一边振荡一边加入来自750mM的原液的碳酸氢盐(PC体积的4％)，使碳酸氢盐的终浓度达到30mM。接着，按照与处理全血类似的方法，用CO处理PC。或者，不施用真空，在振荡容器的同时，使无菌CO冲洗容器10分钟，然后将容器密封。将容器保持在20～24℃的室温下。用类似的方法处理PRP形式的血小板。
在空气存在下将作为对照的血液样品包装在同样的容器中，但是不进行使空气转移的任何额外处理。在一些实验中，使用诸如氮气的惰性气体作为对照，采用与CO同样的方式置换空气。
C.细菌的生长
通过用革兰氏阴性细菌病原体和革兰氏阳性细菌病原体的各种菌株来接种含有血小板的成分，已证实本发明的方法有效地抑制了细菌的生长。以下将参考附图更详细地描述细菌的种类和接种量。
用病原性细菌接种全血或其成分。然后在不同气氛(气体环境)下使细菌在室温下生长。血液成分为多血小板血浆(PRP)；浓缩血小板(PC)，该浓缩血小板与目前储存在血库中的浓缩血小板相同，但除去了约3/4的血浆；和无细胞的血浆。
图1显示全血中的病原体耶尔森氏菌的生长，该耶尔森氏菌的生长需要铁，因此，在含有血红蛋白的培养基中迅速生长。小肠结肠炎耶尔森氏菌株获自ATCC(美国典型微生物保藏中心)，在特定的丰富培养基中生长。将约20个细菌/毫升接种到储存在室温下的新鲜血液样品中。所述血液储存于CO气氛中，并且将储存于空气中的同样血液样品作为对照。在图1中，显示了一个典型例子。在空气中生长迅速，但是当把同样的血液放在氮气中时，生长完全被抑制。为了释放包装的血液中的CO，将密封的包装打开并放置在空气中几分钟。为了进一步释放与血红素结合的CO，通过用波长为400nm或更大波长的光照射，进行光解作用。
如图2～6所示，在正规血库所用的血库振荡平板上，在室温(20～24℃)下振荡以PRP形式储存的血小板，其振荡气氛为可换气的空气(空气)；或氮气密封气氛(N2)或一氧化碳密封气氛(CO)。所有的气体都经过0.25微米的无菌过滤器过滤。所有的细菌都是已鉴定的ATCC菌株。接种前将细菌的接种量调节为10～100CFU(菌落形成单位)/ml，其中通过将原种细菌铺在合适的琼脂平板上以使细菌生长并计数，来测定细菌的最终的精确的数目(在每种情况下，给出最终的起始计数)。
图2显示蜡状芽孢杆菌在PRP中的生长，接种量为18CFU/ml。图3显示大肠埃希氏菌(株系O157)在PRP中的生长，接种量为25CFU/ml。图4显示假单胞菌在PRP中的生长，接种量为16CFU/ml。图5显示伯克霍尔德氏菌在PRP中的生长，接种量为12CFU/ml。图6显示葡萄球菌在PRP中的生长，接种量为18CFU/ml。
图7比较了沙门氏菌在PRP或PC成分中的生长，最初的接种量约为20CFU/ml(在时间为0时，实际计数分别为16CFU/ml或32CFU/ml)。在这两种不同的血小板制备物中的生长是相似的。然而，应注意，在有利于细菌快速生长的条件(空气)下，形成了血小板的凝块，这样就不能采集到匀质的样品来对细菌的水平进行计数。
图8比较了在空气、N2和CO条件下，沙门氏菌在无细胞的血浆中的生长。
D.血小板生存力检测
检测了储存中的PC形式的血小板的生存力，这是因为，为了能够分别储存和利用PRP中的多余的血浆，目前以PC形式储存血小板。然而，因为PC环境既缺少红细胞也缺少血浆，所以这种环境中的血小板比PRP形式的血小板更容易丧失生存力。不想被单一假说所束缚，PC形式的血小板可能经历pH的改变，因此，可能无法保持该环境中必需的pH中性。根据以下两种参数，研究了以PC形式储存的血小板的生存力：该环境的pH的下降和细胞本身的膜完整性的丧失，所述膜完整性的丧失导致细胞的蛋白质泄漏。
对于pH值来说，已证实在偏离中性的pH条件下，特别是在低pH值(pH值低于约6.0)的条件下，血小板发生变质。血小板中的厌氧代谢易产生高水平的乳酸，因此有可能影响血小板的生存力。因此，预计在低氧或无氧条件下储存血小板时有可能降低血小板的生存力。由此，比较了用常规方法(使气体自由交换)保存的PC和PRP成分的pH值和本发明利用一氧化碳处理后获得的pH值。
图9比较了在空气、CO和COb条件下，浓缩血小板(PC)在储存期的pH变化，其中，储存在CO条件下的部分包装中加入了等分的无菌碳酸氢盐溶液以使终浓度为30mM(COb)。
对于LDH的泄漏，还可根据膜完整性来评价细胞生存力。LDH(乳酸脱氢酶)是稳定的酶，其在细胞内通常具有活性；当所述细胞丧失膜完整性，LDH泄漏到细胞外，这样较高水平的LDH活度与血小板生存力的降低相互关联。从含有血小板的成分中采集不含血小板的溶液样品，并测定该不含血小板的溶液样品中出现的LDH的活度以评价所述含有血小板的成分的生存力。
然后根据含有血小板的溶液的pH值，并根据LDH活度，检测血小板的生存力，之所以检测LDH是因为如前所述，LDH的泄漏是血小板生存力降低的一个指标。
图10显示LDH酶从无菌血小板的泄漏，所述无菌血小板在空气(与室内气体相互交换)、CO和COb条件下，以PC形式储存。储存在CO条件下的部分包装中加入了等分的无菌碳酸氢盐溶液以使终浓度为30mM(COb)(与图9的缩写一样)。
结果和讨论
如图1所示，一氧化碳完全抑制了病原体在全血中的生长。在多血小板血浆中，一氧化碳显著抑制(图2～4、6、7)或甚至消除了(图1和5)了细菌的生长。与此相反，与正常空气条件(可自由换气)相比，氮气对于细菌生长几乎没有影响。
图7显示与正常空气条件(空气)相比，以PRP或PC形式储存的血小板中的细菌的生长得到了抑制。不仅与空气相比，CO气氛抑制兼性细菌的生长，而且与氮气相比，CO环境同样抑制兼性细菌的生长(图2～7)。这显示CO特异性地抑制细菌的生长，而不是因为进行厌氧代谢的兼性细菌具有较慢的能量产生速率。
当仅使用血浆作为病原体的营养来源时，仍抑制病原体的生长。因此，如果在非冷藏条件下保存血浆，还可以选择性地通过处理保持无菌。为了检测储存的血小板的生存力，跟踪所保存的细胞的pH以及LDH(乳酸脱氢酶)的泄漏，之所以检测LDH是因为LDH从血小板的泄漏是已知的丧失生存力的参数。以PRP形式储存的血小板中的pH保持得很好，但是在氮气(未显示)或CO条件下储存的血小板的pH降低至远离中性(图9)。认为pH的降低是厌氧代谢的结果。血液中的30mM的天然缓冲液，即用碱性缓冲物质例如碳酸氢盐处理，就足以增强血小板保持pH的能力。(图9)。
对于上清液中的LDH活度，再次以PRP形式储存血小板时，LDH的泄漏与空气条件下(数据未显示)相比，相等或甚至略低。在CO条件下储存的PC中的血小板的生存力比储存在空气条件的PC中的血小板的生存力丧失得要快得多(图10)。因为在氮气条件下(未显示)，血小板的生存力在储存期间同样发生了降低，尽管不想受单一假说的限制，但是PC未能保持中性pH很可能是其原因。如LDH的泄漏所示，血小板保持了生存力。图10显示上清液中的LDH活度，即测定的泄漏，是最低的，因此，认为在一氧化碳环境下储存在含有碳酸氢盐的溶液中的血小板的生存力最高。在正常空气条件和仅使用一氧化碳的条件下储存的血小板显示相似的高水平LDH活性，因此，显示这种储存条件导致血小板的生存力丧失。
结论
基于上述结果，本发明的用一氧化碳处理血小板的方法能够明显降低或消除含有血小板的成分中的细菌的生长。不论在PRP还是PC类型的血小板成分中都得到了相似的结果。然而，这种结果不是由于厌氧条件，原因在于氮气不能产生显著抑制细菌生长的作用。
除了用一氧化碳处理外，在还含有碳酸氢钠(一种碱性缓冲物质)的溶液中，更显著保持血小板的生存力，只要额外增加的碳酸氢钠使缓冲能力增强而使pH保持不变。本发明将一氧化碳首次用于抑制细菌在含有血小板的成分中的生长，而且，本发明首次证明这样的处理还能够保持血小板的生存力。
因此，本发明的方法的优选方面包括在用一氧化碳处理之前，用碱性缓冲物质例如碳酸氢钠或类似物质进行处理。
本发明的方法还与以前试图使用一氧化碳来延长其他生物物质的储存期显著不同，原因在于将一氧化碳首次用于抑制细菌在含有血小板的成分中的生长，而且，本发明首次证明这样的处理还能够保持血小板的生存力。
例如，美国专利号6,042,859描述了一种通过将生肉暴露于纯一氧化碳环境中，利用一氧化碳保存肉的方法。然而，该专利没有教导也没有暗示将一氧化碳用于处理任何种类的血液制品。
美国专利号5,476,764和6,270,829描述了一种使用一氧化碳延长冷藏的血红细胞的保存期的方法。然而，这些公开文献只是教导使用一氧化碳来结合血红蛋白，以防止红细胞老化。没有提供关于抑制细菌生长的教导。此外，也没有提供关于一氧化碳在任何其他类型的血液制品中的用途的教导，这是不足为奇的，因为只有血红细胞含有血红蛋白。所述公开的方法需要进行该处理的反向处理之后才能将血红细胞输入患者，而这种反向处理并不是本发明的方法的必需部分。此外，所述公开文献没有教导或暗示通过使用一氧化碳抑制细菌的生长，来延长血小板的储存期，也没有教导或暗示加入pH缓冲物质来进一步延长储存在一氧化碳气氛中的血小板的生存力。

Claims (12)

1. 一种离体处理血液制品的方法，该方法包括用一氧化碳处理血液制品的步骤。
2. 如权利要求1所述的方法，其中所述的血液制品为全血和血液组分中的至少一种。
3. 如权利要求2所述的方法，其中所述的血液组分选自由血小板、血浆和血液干细胞组成的组。
4. 如权利要求1所述的方法，其中所述的处理后的血液制品保存在适当的温度。
5. 如权利要求4所述的方法，其中与经保存的未处理的血液制品相比，所述的经保存的处理后血液制品的生存力延长。
6. 如权利要求2所述的方法，其中将所述的处理后的全血分离成选自由血小板、血浆和血液干细胞组成的组中的至少一种血液组分。
7. 如权利要求6所述的方法，其中用一氧化碳进一步处理所述的至少一种血液组分。
8. 如权利要求1所述的方法，该方法在所述处理步骤后还包括以下步骤：促进所述处理后的血液制品中的一氧化碳与空气进行气氛交换。
9. 如权利要求8所述的方法，其中所述的促进步骤通过将所述的处理后的血液制品暴露于空气中足够的时间以发生气体交换来完成。
10. 如权利要求8所述的方法，其中所述的促进步骤还包括在氧存在下，用波长至少为400nm的光照射所述的处理后的血液制品。
11. 如权利要求1的方法，其中所述的处理步骤还选择性地包括将pH缓冲物质加入所述血液制品中。
12. 如权利要求11所述的方法，其中所述的pH缓冲物质包括碳酸氧盐。
CNB03810783XA 2002-05-13 2003-05-08 长期储存血液和血液组分的方法 Expired - Fee Related CN100411632C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IL149611 2002-05-13
IL149611A IL149611A (en) 2002-05-13 2002-05-13 Method for extended storage of viable and pathogen-safe blood and blood components using carbon monoxide

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006100846932A Division CN1875986B (zh) 2002-05-13 2003-05-08 长期储存血液和血液组分的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1652804A CN1652804A (zh) 2005-08-10
CN100411632C true CN100411632C (zh) 2008-08-20

Family

ID=28460405

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006100846932A Expired - Fee Related CN1875986B (zh) 2002-05-13 2003-05-08 长期储存血液和血液组分的方法
CNB03810783XA Expired - Fee Related CN100411632C (zh) 2002-05-13 2003-05-08 长期储存血液和血液组分的方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006100846932A Expired - Fee Related CN1875986B (zh) 2002-05-13 2003-05-08 长期储存血液和血液组分的方法

Country Status (13)

Country Link
US (1) US7323295B2 (zh)
EP (1) EP1503770B1 (zh)
JP (1) JP2005528942A (zh)
KR (1) KR20050010799A (zh)
CN (2) CN1875986B (zh)
AT (1) ATE461704T1 (zh)
AU (1) AU2003222434A1 (zh)
CA (1) CA2485663C (zh)
DE (1) DE60331825D1 (zh)
HK (1) HK1094151A1 (zh)
IL (1) IL149611A (zh)
WO (1) WO2003094936A1 (zh)
ZA (1) ZA200409150B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050136125A1 (en) * 2003-10-22 2005-06-23 Roth Mark B. Methods, compositions and devices for inducing stasis in cells, tissues, organs, and organisms
AU2004285468B2 (en) * 2003-10-22 2011-02-24 Fred Hutchinson Cancer Research Center Methods, compositions and devices for inducing stasis in cells, tissues, organs, and organisms
US20050170019A1 (en) * 2003-10-22 2005-08-04 Fred Hutchinson Cancer Research Center Methods, compositions and devices for inducing stasis in cells
US20120114786A1 (en) * 2004-05-25 2012-05-10 Watson James B Live bacteria product
US8822535B2 (en) * 2005-04-20 2014-09-02 Fred Hutchinson Cancer Research Center Methods, compositions and articles of manufacture for enhancing survivability of cells, tissues, organs, and organisms
WO2012125955A2 (en) * 2011-03-16 2012-09-20 Mayo Foundation For Medical Education And Research Methods and materials for prolonging useful storage of red blood cell preparations and platelet preparations
ES2432075T3 (es) 2011-07-23 2013-11-29 Sastomed Gmbh Espray para heridas
BR112017024091B1 (pt) * 2015-05-18 2022-09-20 Hemanext Inc Método para reduzir citocinas em um produto de sangue total armazenado, composição de sangue total armazenado e uso de um produto de sangue total armazenado
AU2018366707A1 (en) 2017-11-16 2020-06-25 Safetin Ltd System and method for carbon monoxide atmosphere stored blood components
CN116076484A (zh) * 2022-11-30 2023-05-09 武汉大学 一种修复肾脏损伤的低温携氧机械灌注液及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5476764A (en) * 1994-09-16 1995-12-19 The Regents Of The University Of California Method using CO for extending the useful shelf-life of refrigerated red blood cells
US5789151A (en) * 1997-05-15 1998-08-04 The Regents Of The University Of California Prolonged cold storage of red blood cells by oxygen removal and additive usage

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3784359T2 (de) * 1986-03-19 1993-09-30 Biotechna Ltd Produktion von Biomasse.
GB8710598D0 (en) * 1987-05-05 1987-06-10 Star Medical Diagnostics Ltd Hemoglobin based blood substitute
EP0824454B1 (en) * 1995-04-19 2001-12-05 RAMOT UNIVERSITY AUTHORITY FOR APPLIED RESEARCH & INDUSTRIAL DEVELOPMENT LTD. A method for the long-term preservation of meat
DE19701037A1 (de) * 1997-01-15 1998-07-16 Sanguibiotech Ag Mit Schutzliganden der Sauerstoffbindungsstellen versehene Hämoglobine als künstliche Sauerstoffträger zur direkten biologisch-medizinischen Anwendung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5476764A (en) * 1994-09-16 1995-12-19 The Regents Of The University Of California Method using CO for extending the useful shelf-life of refrigerated red blood cells
US5789151A (en) * 1997-05-15 1998-08-04 The Regents Of The University Of California Prolonged cold storage of red blood cells by oxygen removal and additive usage

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003222434A1 (en) 2003-11-11
US7323295B2 (en) 2008-01-29
EP1503770A1 (en) 2005-02-09
CN1875986B (zh) 2010-04-14
DE60331825D1 (de) 2010-05-06
CA2485663A1 (en) 2003-11-20
IL149611A0 (en) 2002-11-10
US20040109903A1 (en) 2004-06-10
EP1503770A4 (en) 2008-07-23
CN1875986A (zh) 2006-12-13
WO2003094936A1 (en) 2003-11-20
ATE461704T1 (de) 2010-04-15
IL149611A (en) 2011-07-31
EP1503770B1 (en) 2010-03-24
JP2005528942A (ja) 2005-09-29
CA2485663C (en) 2012-01-17
CN1652804A (zh) 2005-08-10
HK1094151A1 (en) 2007-03-23
KR20050010799A (ko) 2005-01-28
ZA200409150B (en) 2006-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
STEVENS JR et al. Fatal transfusion reactions from contamination of stored blood by cold growing bacteria
US5512187A (en) Methods for processing red cell products for long term storage free of microorganisms
Buchholz et al. Removal of Yersinia enterocolitica from AS‐1 red cells
CN100411632C (zh) 长期储存血液和血液组分的方法
Buchholz et al. Effects of white cell reduction on the resistance of blood components to bacterial multiplication
Schwella et al. Microbiologic contamination of peripheral blood stem cell autografts
Ward et al. Effect of iron compounds on antibacterial function of human polymorphs and plasma
CN112998009A (zh) Nk细胞冻存液及其制备方法和应用
EP0272551A2 (en) An improved blood bag system incorporating quinolone carboxylic acid derivatives
AU679822B2 (en) Method for improving quantitative recovery of microorganisms from specimens containing blood components
Högman et al. Factors affecting growth of Yersinia enterocolitica in cellular blood products
Illert et al. Bacterial contamination of single‐donor blood components
Jestice et al. Bacterial contamination of peripheral blood progenitor cells for transplantation
Males et al. Addi-Chek filtration, BACTEC, and 10-ml culture methods for recovery of microorganisms from dialysis effluent during episodes of peritonitis
EP0107070B1 (en) Detection of microbial pathogens
Hamill et al. Effects of room‐temperature exposure on bacterial growth in stored red cells
Wagner et al. Factors affecting Yersinia enterocolitica (serotype O: 8) viability in deliberately inoculated blood
US20200337297A1 (en) System and method for carbon monoxide atmosphere stored blood components
Brecher et al. Evaluation of bacterial inactivation in prestorage pooled, leukoreduced, whole blood–derived platelet concentrates suspended in plasma prepared with photochemical treatment
Cohen et al. The significance of microbial cultures of the hematopoietic support for patients receiving high-dose chemotherapy
Gong et al. Complement killing of Yersinia enterocolitica and retention of the bacteria by leucocyte removal filters
CN109294931A (zh) 一种用于真姬菇菌种悬液保藏的溶液及其保藏方法
EP0484579A1 (en) Stabilization of specimens for microbial analysis
Trippestad et al. The role of hemoglobin for the lethal effect of intestinal strangulation fluid
JPH04197169A (ja) 微生物分析のための試料の安定化

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080820

Termination date: 20180508