与传统的血液保存方法相比，冻干红细胞具有很多优点：室温下样品性质稳定、容易再水化、重量大大减轻，易于运输及便于消毒处理，所以冻干保存有可能成为最有效的红细胞长期保存方法。维持红细胞胞膜完整性是红细胞冻干成功的关键点和难点。在慎重选择红细胞膜冻干保护剂的基础上，必须最大程度发挥冻干保护剂的作用。海藻糖作为细胞保存中首选的保护剂有着不同于其它保护剂的独特作用，在干燥失水、冷冻、高温高湿等情况下对生物体或活性分子具有明显的保护作用，而广泛用于细胞保存研究。但由于胞膜对海藻糖的非渗透性，所以一般情况下海藻糖不能透过细胞膜，但越来越多的研究显示，只有海藻糖进入细胞内部，冻干时才能对细胞膜和胞内蛋白起到有效的保护作用。从这个研究理念出发，笔者进行了三个部分的研究工作：一、人红细胞冻干前负载海藻糖实验条件最佳化研究。研究了红细胞对海藻糖的吸收规律，并对红细胞在海藻糖吸收过程受到的损伤进行了评价。利用硫酸-蒽酮反应，定量检测载入到红细胞胞内的海藻糖，同时对胞外游离血红蛋白和负载后红细胞ATP水平进行评价。结果显示红细胞对海藻糖的负载量和负载温度、时间及负载缓冲液海藻糖浓度密切相关，随温度的升高、时间的延长和负载缓冲液海藻糖浓度的增加，红细胞对海藻糖的摄取量也随之增加。实验证明，红细胞可以通过渗透非平衡和膜脂相变将海藻糖载入胞内；而冻干前红细胞保存期不会影响红细胞对海藻糖的负载效率，但会增加红细胞的高渗损伤。根据红细胞对海藻糖的成功负载量和各种理化指标变化的双重衡量，确定红细胞负载海藻糖的最佳条件，即采用新鲜红细胞，37℃条件下在海藻糖浓度为800mmol/L的负载缓冲液中孵育8h。考虑到红细胞对海藻糖吸收效率的提高与细胞损伤存在一定的协同关系，所以优化负载方法，提高海藻糖负载率，降低负载过程中红细胞溶血率，是下一步研究的内容。二、二甲基亚砜(DMSO)在人红细胞冻干前负载海藻糖过程中的作用研究。探讨了不同浓度DMSO对红细胞负载海藻糖效率的影响，从而确定DMSO在人红细胞冻干前负载海藻糖过程中的添加浓度，以改善海藻糖负载液配方。实验证明，DMSO携带海藻糖分子更容易进入红细胞胞内，从而增加红细胞对海藻糖的有效负载，并根据负载红细胞胞内海藻糖的负载和胞外游离血红蛋白浓度双重衡量标准，确定负载缓冲液中DMSO的最终添加浓度为6％。进一步系统地研究低浓度DMSO在红细胞负载海藻糖过程中的作用，显示既能增加胞内海藻糖有效负载量，又可以减轻海藻糖负载液对红细胞膜的高渗损伤，改善红细胞变形性，减少能量物质(ATP)的消耗，显示了良好的渗透作用和保护功能，实现冻干前红细胞负载海藻糖技术的优化并为之提供理论基础，为以后的冻干保存研究奠定了基础。三、经海藻糖负载的人红细胞冻干研究。实验显示，红细胞冻干前经添加6％DMSO的海藻糖负载缓冲液处理后，可提高冻干后红细胞血红蛋白回收率、改善复水红细胞变形性，提高复水后4℃保存的稳定性和冻干红细胞长期保存的稳定性。