探讨电生理学作为体外膜氧合过程中人类红细胞监测的生物标志物

《Scientific Reports》：Exploring electrophysiology as a biomarker for human red blood cell monitoring in extracorporeal membrane oxygenation

　　

摘要

在体外膜氧合治疗中，对血液状况的监测对于维持出血与血栓形成之间的微妙平衡至关重要。传统的监测方法，如血浆游离血红蛋白检测和活化凝血时间测定，通常只能每天进行一次。鉴于这一限制，我们研究了表面ζ电位作为一种可能的实时生物标志物，用于监测体外膜氧合治疗中的红细胞状态。红细胞的ζ电位是指细胞表面的负电荷，它能产生排斥力，防止红细胞在血液循环中聚集。我们将从储存7天、14天、21天和49天的血液中分离出的红细胞放入体外膜氧合循环系统中，持续12小时。每隔2小时，就会检测一次ζ电位、红细胞浓度、细胞内钙离子浓度以及唾液酸含量。仅仅经过8小时的血液循环后，红细胞的ζ电位就开始下降，而储存21天的血液则会使这种下降更加明显。此外，随着血液循环时间的延长和血液储存时间的增加，钙离子浓度和唾液酸含量也会上升。这表明长时间储存血液会进一步增加红细胞聚集的风险。我们的研究结果表明，ζ电位能够检测出体外膜氧合治疗条件下以及临床常见储存时间内的红细胞变化。由于其极高的时间敏感性，ζ电位可以实时监测红细胞生理状态的变化，从而更准确地预测红细胞聚集和凝血风险，进而改善患者的治疗效果。