美国研发仿生脾能清除血液中大部分病原体

    美国韦斯仿生工程研究所近日开发出一种高科技设备“生物脾”，即使在病原体尚未查明的情况下，也能使身体免于感染。这种设备是受脾脏功能的启发，脾脏能把血液中的细菌——从大肠杆菌到埃博拉病毒——迅速高效清理。血液感染会导致脓毒症，这是一种有生命危险的免疫反应。
 

    “生物脾”用蛋白质装备纳米珠（protein-equipped nanobeads）和磁铁清除血液中的病原体。

    “生物脾”设备中的磁性纳米珠与大肠杆菌（左）和金黄色葡糖球菌（右）结合，从血液中清除它们。

    在医生无法判断感染原因时，超过50%的可能会激发脓毒症，所以医生会用抗生素攻击多种细菌，但这会导致细菌产生耐药性。

    研究人员希望找到一种能清除任何感染的方法，由此开发出了“生物脾”设备来过滤血液。据自然网站9月15日（北京时间）报道，“生物脾”用了一种改良版的甘露糖—结合外源凝集素（MBL）涂在磁性纳米珠外面，MBL是一种人体内的蛋白质，能与超过90%的细菌、病毒、真菌及死去细菌所释放毒素的表面糖分子结合。当血液进入“生物脾”设备后，经MBL装备的纳米珠会与大部分病原体结合，再通过设备上的磁铁把纳米珠和它们的“猎物”一起从血液里吸出来，再让血液流回病人体内。

    为了测试设备效果，研究人员让一些小鼠感染了大肠杆菌或金黄色葡萄球菌，用“生物脾”给其中一些小鼠做血液过滤。结果在感染5个小时后，经过血液过滤的小鼠89%仍然生存，而没有血液过滤的生存率只有14%。研究人员发现，“生物脾”能清除小鼠血液中超过90%的细菌。而且经过血液过滤的小鼠，肺部及其他器官也更少发炎，这表明它们发展成脓毒症的可能性更小。

    研究人员还测试出“生物脾”能处理约5升的血量，相当于一个成年人体内所有的血。他们在人血中混合了细菌和真菌，以每小时1升的速度通过“生物脾”，结果发现设备在5小时内清除了血液中大部分病原体。

    论文作者、韦斯仿生工程研究所的唐纳德·英格博说，这种效率足以控制感染，当“生物脾”从血液里清除了大部分病原体后，抗生素和免疫系统就会击败剩下的感染，比如寄居在器官里的病菌。“生物脾”还有助于治疗像HIV和埃博拉这样的病毒感染，其生存率取决于能否把血液中的病毒数量降低到一个微小水平。目前，研究小组正在猪身上进行测试。

    伦敦大学学院传染与免疫专家奈杰尔·克雷恩说，诊断医师还能用“生物脾”收集血液中的病原体样本，培养识别，最终确定用哪种药物疗效最好。输血和血液过滤已经成为常规疗法，他希望“生物脾”能在两年内进入人类临床实验。