真空冷冻干燥技术在血液制品冻干中的应用

富睿捷

2024/07/31 13:36

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冻干技术‌起源于19世纪，进入21世纪后，‌真空冷冻干燥技术在医药、‌生物制品、‌食品、‌血液制品、‌活性物质等领域得到了广泛应用。‌特别是在血液制品的冻干处理中，‌真空冷冻干燥展现了其优势和应用价值。‌

一、血液冻干前后变化

医疗急救中不可避免会有输血需求，考虑到血液的储存要求和保质期，使用常规血液制品保存方法进行复苏是困难的。此外，血液制品的贮藏病变和功能衰减会对身体产生负面影响。短暂的保质期和严格的储存条件使得传统的血液制品在一般环境中变得不切实际。随着人口增长对血液制品的需求不断增加，继而对血液保存技术的要求也不断增加。

冻干血液替代品消除了冷冻要求，并延长了保质期。许多研究都致力于开发具有与新鲜血液制品相同功效的冻干血液制品，同时也要保证这些血液制品在储存和运输条件有限的严酷环境中可用。红细胞冻干过程中要考虑的关键因素包括确定高铁血红蛋白水平、代谢途径的保存和氧载体能力。在这方面已经进行了大量研究，优化的冷冻温度和冷冻干燥温度可以使配方的代谢途径保持不变，并防止血红蛋白流失。

图中冻干从产品冷冻开始，在样品过冷后，由于初级干燥期间发生的升华和二次干燥期间水的解吸，会去除水分。这导致形成多孔产品饼。

在输血之前，必须对受者进行同种异体抗体检测，以避免免疫并发症。测试液体保存试剂红细胞与已知的血型抗原表型。然而，这些试剂保质期短且需要冷藏，为了解决这些问题，研究者探讨了海藻糖冷冻保护剂（浓度为0.1-1 mol/L)快速冷冻干燥对人红细胞的影响，以及在室温下冷冻干燥红细胞储存长达12个月的影响。结果显示，用0.5 mol/L海藻糖快速冷冻干燥红细胞2.5小时，可以获得接近正常形态的可恢复细胞，但是红细胞的尺寸减小了。冷冻干燥红细胞后，在RT存储12个月后，这些冷冻干燥红细胞中仍有43%是可恢复的。在这项验证研究中，表明了快速冷冻干燥可以稳定红细胞。

红细胞的光学显微镜图像显示双凹形，特别是在较高浓度的海藻糖下。标尺:10 μm

冷冻干燥红细胞在RT(25%湿度)保存天数后，复水后的代表性光学显微镜图像。

二、血液制品冻干优势

真空冷冻干燥技术在血液制品冻干中的应用具有显著的优势。

首先，‌冻干机技术能够显著延长血液制品的保存期限。‌相比传统的储存方法，‌经过冻干处理的血液制品可以保存数年之久，‌而传统方法通常只能维持数月或数周的保存期。‌

这一特性对于确保患者得到及时、‌有效的治疗具有重要意义。‌

其次，‌冻干过程在真空环境下进行，‌能够有效防止微生物和细菌的污染，‌保证了血液制品的安全性。‌这一特性对于需要生物活性成分治疗的疾病尤为重要，‌可以确保治疗效果的发挥。‌

此外，‌冻干后的血液制品体积和重量都大大减小，‌便于运输和携带，‌可以快速送达需要的地方。‌这不仅提高了运输效率，‌还降低了运输成本。‌

在使用冻干机进行血液制品处理时，‌需要注意设备的性能维护、‌温度和湿度的控制，‌以及遵循操作规程，‌以确保安全和有效性。

三、富睿捷冻干实验室

实验样本：血清

实验目的：去除所有水分，冻干成粉末

实验设备：富睿捷真空冷冻干燥机Venues2501

实验过程：

1.打开冻干机预冷。

2.将样品分装到合适的容器内预冻，放置在-80°C超低温冰箱内，预冻时长4h。

3.将预冻好的样品放入冻干仓内，启动冻干机，期间观察样品状态，没有出现爆沸、脱底等现象，冻干时长为24h。

4.冻干结束后，释压取出冻干好的样品，储存或者进行后续实验。

实验结果：冻干前后对比图

富睿捷venus系列冻干机采用内置式盘管设计，显示温度更精确，捕水能力更佳。自主研发混合制冷技术，温度更低、更稳定。一体成型冷阱，保证更好的密封性。自研高精度真空传感器，真空度准确性更高。手机APP精准监控与控制机器状态，保证样品安全。富睿捷专业冻干实验室，配备各种冻干相关设备，可以为您提供试样服务。