Международный коллектив биохимиков разработал специальное кремниевое нанопокрытие для красных кровяных клеток, которое защищает их от атак иммунной системы, а также позволяет замораживать кровь, хранить ее длительное время в широком диапазоне условий и переливать ее между разными видами млекопитающих.

Результаты первых опытов с "экзоскелетами" для клеток крови были раскрыты в статье в научном журнале PNAS. "Наше покрытие позволяет создать универсальную кровь, пригодную для переливания в любой ситуации. Этот подход обладает массой преимуществ по сравнению с различными химическими подходами по повышению совместимости крови. Так, наше покрытие позволяет сохранить все функции эритроцитов, оно отличается высокой прочностью и стойкостью к нагрузкам, а также для его изготовления нужны лишь простые реагенты и инструменты", - пишут исследователи.

Открытие было совершено группой китайских, европейских и американских биохимиков под руководством профессора Университета штата Нью-Мексико Джеффри Бринкера при изучении изменений в жизнедеятельности красных кровяных клеток, а также их способности переносить кислород при появлении на их поверхности нанопокрытия, похожего по структуре на кремниевые панцири водорослей-фораминифер.

Недавно ученым из КНР удалось создать подобное покрытие, которое предотвращает отторжение при переливании крови с "неправильным" резус-фактором. Эти успехи натолкнули профессора Бринкера на мысль, что эритроциты можно заточить в "экзоскелет", который будет одновременно защищать красные клетки крови от всех форм атак иммунной системы, а также повышать их стойкость к механическим нагрузкам и к низким температурам.

Руководствуясь этой идеей, ученые проследили за взаимодействиями молекул тетраметоксилана (TMOS) - кремнийорганического вещества - с поверхностью эритроцитов и подобрали такие условия среды, в которых реакции между молекулами TMOS, водой и оболочкой кровяных клеток вели к образованию своеобразного "экзоскелета" из аморфного кремния. Биохимикам удалось подобрать такую толщину этой защитной структуры, при которой это покрытие не мешало газообмену, но при этом не позволяло иммунитету распознавать антигены на поверхности клеток.

Последующие опыты на культурах клеток, кроликах и мышах показали, что эритроциты в "экзоскелете" столь же эффективно переносили кислород, как и обычные кровяные клетки, при этом их можно было переливать от одного вида млекопитающих к другому. Также они переносили сильные механические нагрузки, заморозку до температуры минус 190 градусов Цельсия и были фактически неуязвимы к действию гемолитических токсинов, что делает их интересными для медицинского и научного использования, подытожили ученые.

https://nauka.tass.ru/nauka/21640605