人工脾脏：血液病原体“吸尘器” 快速清除细菌和病毒

2014-09-16 05:18 · 陈莫伊

近日，吸尘器科学家们发明了一种可快速清除血液中病原体的人工先进设备——“人工脾脏”。该设备不仅可以清除大鼠血液中90%以上的脾脏大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，并且对清除HIV和埃博拉病毒同样有效。血液目前，病原病毒研究人员正在猪身上测试“人工脾脏”，体快新技术有望在几年内进入临床应用。速清

“人工脾脏”上的除细纳米珠结合大肠杆菌(左)和金黄色葡萄球菌(右)，并从血液中将它们清除。菌和

近日，吸尘器发表在《Nature Medicine》上的人工一项研究中，科学家发明了一种清除体内感染病病源（即便是脾脏连病原体都不知道的感染病）的高科技方法。这项先进的血液设备叫做“人工脾脏”，可快速清除血液中的病原病毒一切有害物质，从大肠杆菌到埃博拉病毒。体快

血液感染非常难治疗，会导致一种致命的免疫反应——败血症。医生通常很难判断出引发败血症的具体原因，所以他们使用抗生素广泛对抗未知的病原体。这种方法并不总是奏效，很容易导致细菌的抗生素耐药性。

创新：MBL结合磁性纳米珠

波士顿怀斯生物工程研究所的生物工程师Donald Ingber领导的研究小组发明了一种可以清除任何病原体的新方法——“人工脾脏”。“人工脾脏”可对血液进行过滤，清除掉其中的有害物质。该设备使用了改版的甘露糖结合凝集素（MBL）。MBL，一种蛋白质，是人体中先天性免疫系统的重要成分之一，它能够结合超过90种细菌、病毒和真菌表面的糖分子以及引发败血症的细菌释放的毒素。

研究人员在MBL表面涂上有磁性的纳米珠（ nanobeads，编者译），形成MBL结合纳米珠（MBL-NB）。当血液进入“人工脾脏”设备， MBL-NB会结合大多数的病原体。然后，“人工脾脏”上的一块磁铁将纳米珠和它们的“猎物”从血液中一起吸出来。

“人工脾脏”利用蛋白结合纳米珠以及磁铁净化血液中病原体。

效果：血液有害物质“吸尘器”

为了检测该设备， Ingber 和他的团队用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌感染大鼠，随后用“人工脾脏”过滤被感染的动物的血液。感染5小时后，89%血液被过滤的大鼠依然存活着，而没接受血液过滤的大鼠只有14%存活。该设备清除了大鼠体内90%以上的细菌，血液被过滤的大鼠在肺部和其它器官只有轻微的炎症，表明它们不易患败血症。

研究人员还对“人工脾脏”能否处理一个成年人的平均血液体积（约5升）进行了测试，他们将含有细菌和真菌的人血以每小时1升的速度通过“人工脾脏”，发现该设备在5小时之内清除了血液中大多数的病原体。

“人工脾脏”清除了血液中大量的病原体后，抗生素和免疫系统就能够与剩下的少数病原体对抗，这就表明，“人工脾脏”清除病原体的效果将能够有效的控制感染。

Ingber 表示，“人工脾脏”同样可以帮助治疗病毒疾病，包括HIV和埃博拉病毒。只有清除患者血液中HIV和埃博拉病毒，使它们的含量达到可以忽略不计的水平，患者才能生存。研究小组目前正在猪身上测试这款“人工脾脏”。

伦敦大学的感染和免疫学专家Nigel Klein称，“人工脾脏”还可以从血液中收集病原体，从而测试哪种药物对这种病原体最有效。目前，输血和血液过滤已经是很常用的技术，这项设备有望在几年内进入临床应用。