微流体是治疗严重新生儿黄疸的一种更安全、更简单的方法

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【字体：大中小】 时间：2021年12月08日 来源：Biomicrofluidics

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　　科瓦利斯，俄勒冈州立大学工程学院的研究发现了一种治疗新生儿黄疸的有希望的潜在疗法，它比目前给患有最危险黄疸的婴儿输血更安全、更简单、更方便。

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Adam Higgins — 图片:亚当·希金斯，俄亥俄州立大学工程学院
资料来源:俄亥俄州立大学工程学院

俄勒冈州立大学工程学院的研究发现了一种治疗新生儿黄疸的有希望的潜在疗法，它比目前给患有最危险黄疸的婴儿输血更安全、更简单、更方便。

由生物工程副教授亚当·希金斯领导的这项研究表明，微流体和高强度光线可以纠正血液中胆红素的危险堆积。胆红素是导致黄疸患者皮肤呈黄色的一种色素，如果胆红素水平足够高，婴儿有时会面临不可逆转的神经损伤甚至死亡的风险。

研究结果发表在《生物微生物流学》杂志上。

新生儿黄疸是新生儿的一种常见疾病。新生儿出了子宫，身体就会分解子宫里的红细胞，并产生新的红细胞。

血液的红色来自一种叫做血红蛋白的蛋白质，它携带氧气，当这些血红细胞被分解时，肝脏将血红蛋白转化为胆红素。当婴儿未成熟的肝脏无法承受其产生的所有胆红素时，胆红素在进入皮肤之前就会泄漏到血液中，导致皮肤呈现黄色。

大约三分之二的新生儿有不同程度的黄疸，通常是轻度的。大多数情况下，它会自行清理，或者进行最小限度的处理，比如让更多的水进入婴儿的身体。

其他胆红素在血液中含量较高的病例，可能需要全身光疗——利用光触发化学反应，导致化合物比胆红素更容易排出。在最严重的情况下,在美国罕见但发生在一个出生在100年在世界的很多地方,婴儿需要他们所有的血液捐献者的血液所取代,两次,在所谓的双重交换输血——一个复杂的、劳动密集型和相对危险的过程。

俄勒冈州立大学的研究旨在提供一种更简单、更安全的替代方法:通过一种被称为微流体光反应器的外部设备来循环病人的血液。

微流体学是研究流体通过或被限制在装有通道和腔室的微型设备时的行为。与体积力相反，表面力在微观尺度上支配着流体，这意味着流体在微观尺度上的作用与日常生活中观察到的大不相同。

Higgins和他在工程学院、俄勒冈健康与科学大学和华盛顿大学的合作者在实验室环境中使用人类血液和大鼠模型，研究了LED灯对通过微流体光反应器泵入富含胆红素的血液的影响。他们观察的光催化反应与全身光疗的反应是一样的，但血液中的胆红素是直接靶向的，因此效率更高。

希金斯说:“研究结果表明，470纳米波长的高强度光可以用来快速降低胆红素水平，而不会对血细胞的DNA造成任何明显的损伤。”“我们对Gunn大鼠的研究表明，4小时的光反应器治疗显著降低了胆红素水平——类似于在类似时间尺度上的交换输血中胆红素的降低。我们开发的数学模型表明，我们在实验室规模测试的这种新的治疗方法将比临床规模的换血效果更好，而且它不需要献血者的血液。”

希金斯说，下一步将涉及将用于Gunn大鼠的设备放大，使其适用于比其大大约10倍的新生儿，并在临床前动物模型(如恒河猴)中测量血液DNA损伤，该模型可以更接近地复制人类新生儿黄疸。

“但总的来说，看起来光反应器技术的进一步发展可能会带来一种有前途的新方法来治疗新生儿血液中极高水平的胆红素，”他说。