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日本一种新型含氢器官保存液(固体储氢)

来源: 孙学军 编辑:James&Ani 时间:2019-10-11 08:55:45

庆应义塾大学医学院心内科学者小林永二(Eiji Kobayashi)在PLoS ONE发表论文,证明使用一种合金材料制造的器官保护罐,这种材料可以向器官保护液中不断释放氢气,氢气产生器官保护效果,用迷你小猪进行肾脏器官移植,发现这种方法对缺血损伤导致的肾脏功能障碍有保护效果。

制备氢气溶液(氢水)有多种方法,例如使用高压钢瓶氢气、电解水产氢气或各种释放氢气的材料等。这些方法不仅需要等待一定时间,且操作复杂。有没有更简单方便的氢水制造方法,最新研究就提供了一种实用技术方案,能在器官保护液中快速溶解氢气,这一方案中使用了一个贮氢合金罐。采用小型猪肾移植模型对这个方案的整体有效性进行了研究。研究结果表明,溶解氢气的时间只需要2-3分钟,氢气可以注入袋子内,袋内装有冷ETK器官保存液,压力可以提升到0.06MPa(0.6个大气压),保存液溶解氢浓度保持在1.0mg/L,打开后这一浓度可持续4小时以上。阻断血流30分钟后造成肾脏缺血损伤,采集缺血肾脏进行5分钟冷器官保存液灌流,对照组动物使用无氢气的同样保存液灌流。开始灌流阶段,含氢气灌流液灌流速度更快。使肾脏移植前1小时用无氢气的器官保存液保存后移植,移植手术后6天没有观察到有膀胱排尿,也没有在肾脏检测到血流供应。而采用氢气保存液保存的肾脏,即使保存1-4小时再移植,仍然能在膀胱检测到尿液,肾脏组织也有血流供应。

这一研究结果说明,使用这种方法可以方便制造氢气器官保护液,能对器官产生有效保护效果,在其他器官移植中也使用。

 

 通过合金贮氢罐给器官保存袋冲氢气的装置

图1 通过合金贮氢罐给器官保存袋冲氢气的装置。

A 氢气存储机制。

B 贮氢合金罐释放氢气给器官保存液溶解氢气。(1)贮氢合金罐和调压阀连接到器官保存液袋。(2)用注射针通过橡胶塞注射氢气。当压力达到0.06 Mpa时,供气管从压力调节阀和贮氢合金罐自动断开。(3) 用手大力摇动器官保存液袋超过30秒。(4) 打开保存液袋。

C 氢气器官保存装置各种组件实物图。

 器官保护液氢气浓度分析结果

图2 器官保护液氢气浓度分析结果

图3 肾脏移植手术图。B图中1是氢水灌注2是对照,你肯定可以看出两种方法的差异

 

 肾脏病理结果

图4 肾脏病理结果

Kobayashi E, Sano M (2019)Organ preservation solution containing dissolved hydrogen gas from ahydrogen-absorbing alloy canister improves function of transplanted ischemickidneys in miniature pigs. PLoS ONE 14(10): e0222863

这个研究并没有太多新意:研究所谓的创新是说采用固体储存氢气的技术,这种方法虽然没有报道过用于生物医学,但是这种方法已经有成熟产品许多年。确实比较方便,但从生物学角度,这并不是最重要的。医学角度来说,最重要的是效果,就是这种器官保存液确实能有效保护肾脏,提高器官移植存活率和器官功能的恢复。采用电解制造氢气也没有问题,只是在采集器官过程中,使用这种更小型的装置有一定方便性。

文章中方法作为一种简便的氢水制备技术也完全可行。

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