405纳米紫蓝光灭活梅毒螺旋体:提升离体血小板安全性的创新光动力技术

【字体: 时间:2025年06月07日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对输血用血小板因室温储存易受细菌污染的难题,创新性采用405 nm紫蓝光技术灭活梅毒螺旋体(Treponema pallidum)。研究人员通过兔模型生物测定证实,270 J/cm2 剂量照射可使低/高浓度染菌血小板分别实现>2 log10 和>4 log10 的灭活效果,为无化学添加的血小板病原体灭活技术提供了概念验证。该成果发表于《Scientific Reports》,对保障输血安全具有重要意义。

  

梅毒这一古老的性传播疾病正卷土重来,美国过去十年间女性病例激增导致先天性梅毒增加,男男性行为者感染率攀升更引发输血安全的隐忧。虽然现行献血筛查和冷藏储存措施有效阻断了输血传播梅毒,但室温保存的血小板仍是细菌滋生的温床——每2000单位血小板就有1份存在细菌污染风险。更棘手的是,梅毒螺旋体(Treponema pallidum)这种难以体外培养的螺旋体,传统检测方法面临灵敏度不足的挑战。现有病原体灭活技术(PRT)多依赖紫外光或化学添加剂,可能影响血小板功能。在此背景下,美国FDA联合英国斯特拉斯克莱德大学的研究团队另辟蹊径,探索可见光谱中405 nm紫蓝光这种不依赖外源光敏剂的新型灭活方案。

研究采用三项独立实验,将含5×105
或5×107
treps/mL梅毒螺旋体的血小板样本分别进行270 J/cm2>(辐照度15 mW/cm2
)光照处理,通过兔皮内接种模型评估灭活效果。关键技术包括:兔睾丸扩增梅毒螺旋体Nichols株、标准化甘油菌种制备、多点位皮内接种方案(每稀释度接种8-24个位点)、血清学TP-PA/RPR检测、组织病理学H&E染色与Warthin-Starry银染、巢式PCR检测polA基因等。

405 nm光灭活梅毒螺旋体效果部分显示,所有经光照处理的样本(T5-Inactivated)接种部位均未出现典型梅毒病变,血清学检测持续阴性;而未经照射的对照组(T5-Control)在10-1
-10-2
稀释度均引发感染。通过Reed-Muench法计算,低浓度组实现>2 log10
(>99%)、高浓度组达>4 log10
(>99.99%)的灭活效果。

血清学分析部分证实,所有接种未处理样本的兔子3周后均出现强血清转化(抗体效价达1:2048),而光照处理组即使采用1:2浓缩血清检测仍为阴性。特别对接种部位出现非典型硬结的G130兔进行深入分析,组织学显示仅为毛囊炎和水肿,与梅毒特征性上皮坏死、淋巴浆细胞浸润等病变显著不同。

组织病理与分子检测部分通过巢式PCR给出决定性证据:虽然接种未处理样本的兔子在含50个螺旋体的位点仍可检出polA基因,但所有光照处理组的皮肤活检和腘窝淋巴结均未检出梅毒螺旋体DNA。银染仅在对照组坏死上皮中发现少量螺旋体,进一步验证灭活彻底性。

该研究首次证实405 nm可见光可有效灭活血小板中的梅毒螺旋体,其机制可能通过激发内源性卟啉分子产生活性氧(ROS)实现。相较于需要添加光敏剂的INTERCEPT和Mirasol系统,该技术避免了外源化合物残留风险。虽然灭活对数级略低于紫外光技术(如Cerus系统报告的>5.9 log10
),但考虑到输血传播梅毒的实际菌量通常较低,该方案已具备临床转化价值。研究者特别指出,该技术对血小板功能影响轻微,且同样适用于血浆基质——这为开发广谱病原体灭活系统提供了新思路。随着输血安全标准日益严格,这项无添加、低毒性的光动力技术有望成为保障血小板制品安全的新利器。

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