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一種新型含氫器官保存液(固體儲氫)

作者:孫學軍  來源:氫思語  更新時間:2019-10-21 16:36:10

    慶應義塾大學醫學院心內科學者小林永二Eiji Kobayashi)在PLoS ONE發表論文,證明使用一種合金材料制造的器官保護罐,這種材料可以向器官保護液中不斷釋放氫氣,氫氣產生器官保護效果,用迷你小豬進行腎臟器官移植,發現這種方法對缺血損傷導致的腎臟功能障礙有保護效果。

    制備氫氣溶液(氫水)有多種方法,例如使用高壓鋼瓶氫氣、電解水產氫氣或各種釋放氫氣的材料等。這些方法不僅需要等待一定時間,且操作復雜。有沒有更簡單方便的氫水制造方法,最新研究就提供了一種實用技術方案,能在器官保護液中快速溶解氫氣,這一方案中使用了一個貯氫合金罐。采用小型豬腎移植模型對這個方案的整體有效性進行了研究。研究結果表明,溶解氫氣的時間只需要2-3分鐘,氫氣可以注入袋子內,袋內裝有冷ETK器官保存液,壓力可以提升到0.06MPa0.6個大氣壓),保存液溶解氫濃度保持在1.0mg/L,打開后這一濃度可持續4小時以上。阻斷血流30分鐘后造成腎臟缺血損傷,采集缺血腎臟進行5分鐘冷器官保存液灌流,對照組動物使用無氫氣的同樣保存液灌流。開始灌流階段,含氫氣灌流液灌流速度更快。使腎臟移植前1小時用無氫氣的器官保存液保存后移植,移植手術后6天沒有觀察到有膀胱排尿,也沒有在腎臟檢測到血流供應。而采用氫氣保存液保存的腎臟,即使保存1-4小時再移植,仍然能在膀胱檢測到尿液,腎臟組織也有血流供應。

    這一研究結果說明,使用這種方法可以方便制造氫氣器官保護液,能對器官產生有效保護效果,在其他器官移植中也使用。


1 通過合金貯氫罐給器官保存袋沖氫氣的裝置。

        A 氫氣存儲機制。

       B 貯氫合金罐釋放氫氣給器官保存液溶解氫氣。(1)貯氫合金罐和調壓閥連接到器官保存液袋。(2)用注射針通過橡膠塞注射氫氣。當壓力達到0.06 Mpa時,供氣管從壓力調節閥和貯氫合金罐自動斷開。(3) 用手大力搖動器官保存液袋超過30秒。(4) 打開保存液袋。

      C 氫氣器官保存裝置各種組件實物圖。


2 器官保護液氫氣濃度分析結果


3 腎臟移植手術圖。B圖中1是氫水灌注2是對照,你肯定可以看出兩種方法的差異。


4 腎臟病理結果

    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

     這個研究并沒有太多新意:研究所謂的創新是說采用固體儲存氫氣的技術,這種方法雖然沒有報道過用于生物醫學,但是這種方法已經有成熟產品許多年。確實比較方便,但從生物學角度,這并不是最重要的。醫學角度來說,最重要的是效果,就是這種器官保存液確實能有效保護腎臟,提高器官移植存活率和器官功能的恢復。采用電解制造氫氣也沒有問題,只是在采集器官過程中,使用這種更小型的裝置有一定方便性。

     文章中方法作為一種簡便的氫水制備技術也完全可行。

       幾種實驗室氫水制造方法

      本文摘自微信公眾號《氫思語》,作者:孫學軍

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