羟乙基淀粉沉降法分离脐血过程的深入分析及条(3)

中国输血杂志2004年4月第17卷第2期 ChinJBloodTransfusion,April,2004,Vol.17,No.2

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运动较多;比例增大到1 1时,收率反而较低,此时Cu/Cd值<1,而且比例再增大,Cu/Cd值更小,说明悬浮液中HES浓度>3%时,部分白细胞就会被红细胞夹带到下层;比例为5 1时,Cu/Cd为0.27,但此时白细胞收率比1 1时仍高,这是因为此时沉降后上层液体占了83%左右,所以白细胞在下层的集中不会对收率造成很大影响,影响收率的主要因素倒是上层占总体积的比例。2.3

沉降距离的影响及其与标准操作规程的比较 红细胞团向下沉降而推动白细胞向上运动的过程可以视作一种分离的过程,此过程的作用距离越长,其实现分离的效果应该越好,因此考查了沉降距离对该过程与收率的影响。沉降管的长度为离心管的3倍(25cm),HES与脐血以2 1体积混合均匀后沉降,离心管沉降<30min分层,而沉降管中由于距离较长,沉降40min后分层(表3)。由于增加了沉降分离的距离,沉降管中上层白细胞数高于离心管中,而下层则相反,Cu/Cd值比离心管中的大,说明增加了沉降距离后,白细胞向上层集中的效果更加明显,提高了分离效率,白细胞收率从87.9%提高到了94.3%。

目前脐血库分离脐血中通常采用Rubinstein等提出的标准化操作,本实验中用离心管采取标准化操作与沉降的结果做了比较,表明标准化操作中细胞向上集中的现象更加明显,Cu/Cd值达到了5 42。这是因为标准化操作离心过程中,加快了红细胞团下降的速率,从而更有效地推动白细胞向上运动,但标准化操作时上层占总体积的比例较小,所以其收率不如在沉降管中的收率高。

表3

沉降距离对脐血沉降过程和白细胞收率的影响

(n=7,

离心管

脐血中白细胞密度(106/ml)混匀后白细胞密度(106/ml)上层白细胞密度(106/ml)下层白细胞密度(106/ml)Cu/Cd

白细胞收率(%)

8.4 4.62.8 1.53.2 1.21.5 1.02.12 0.1287.9 9.0

沉降管8.4 4.62.8 1.53.4 1.60.8 0.53.95 1.0394.3 6.1

两种颗粒形成相对较纯的两层。这种现象不但在重颗粒比悬浮液密度大,轻颗粒比悬浮液密度小的情况下存在,在轻重颗粒密度都比悬浮液密度大的情况下也存在,并且该现象的发生与颗粒密度和颗粒尺寸有关[4],这是由于重颗粒下沉过程中推动其下方的液体向上流动而引起。本实验表明,脐血沉降过程中,也存在着白细胞的向上层集中运动,这是因为白细胞直径和密度都较小,沉降速度很小,而红细胞结团后,细胞团的直径较大且红细胞密度比白细胞大,因此其沉降速度比白细胞大很多,脐血沉降过程正是利用红细胞团和白细胞的沉降速度的差异来实现分离。红细胞团快速沉降而导致其周围液体的向上运动,带动了白细胞的向上运动,产生了对流现象,这种对流受三个因素的影响: 红细胞团下降的速率,红细胞下降越快,越有利于造成周围液体向上运动,越有利于推动白细胞向上运动,离心操作中的结果正说明了这一点; 细胞浓度或者是细胞占悬浮液的体积比,细胞浓度越大,在微观上来讲其红细胞团和白细胞的距离越近,这有利于对流的发生; 沉降距离越长,对流的作用越能得到充分发展,也有利于白细胞向上层的集中。

白细胞向上层的集中无疑会增加白细胞的收率,由白细胞的收率计算公式:

Recovery=Vu Cu/(Vu Cu+Vd Cd)=Vu Cu/(Vs Cs)

(2)

可知,其还可以表述为公式: Recovery=(Vu/Vs) (Cu/Cs)

(3)

即最终白细胞的收率由上层体积与总体积比(Vu/Vs),和上层与沉降前悬浮液白细胞浓度比(Cu/Cs)两个因素决定。Cu/Cs项与Cu/Cd一致,是白细胞向上运动和集中程度的一个标志,Cu/Cs值越大,白细胞在上层的集中越多,白细胞收率越高。由公式(3)还可知,影响白细胞收率的另外一个因素是沉降后上层占总体积的比例,提高这个比例,有利于提高白细胞收率,而这可由提高HES溶液与脐血的体积比实现。但提高体积比至一定程度后,促进白细胞向上运动的对流受到限制,Cu/Cs或Cu/Cd变小,如HES与脐血体积比为2 1时,Cu/Cd为2 12,而提高到5 1时,Cu/Cd下降为1.12(表2)。可见虽然可以随意加大HES与脐血体积比,但其收率不再有大幅度提高的原因在于体积比过大时,白细胞向上层集中作用逐渐减弱。采用3%的HES,与脐血体积比为2 1混合,在25cm长的沉降管中沉降40min,可得到较理想的白细胞收率。

为提高脐血沉降分离效率,有研究者也采用沉,,

x s)

标准化操作8.4 4.66.7 3.711.6 4.52.2 1.05.42 1.1488.2 7.9

3讨论

细胞和细胞团的沉降运动处于低雷诺数下,沉

[3]

降速度遵循Stokes公式

u=gDp2( p- )/18

:

(1)

在含两种颗粒的悬浮液的沉降过程中,两种颗粒会发生对流,重的颗粒会比没有轻颗粒情况下更