Effect of hyperbaric storage on blood preservation

Abstract

This work aimed to evaluate the effect of a new preservation methodology, known as hyperbaric storage (HS) in combination with different temperatures as a possible alternative to the conventional method of storage (refrigeration) of whole blood. Two different solutions were added to the blood, an anticoagulant (Ethylenediaminetetraacetic Acid - EDTA) or an additive solution (Citrate Phosphate Dextrose Adenine - CPDA-1) and the samples were stored at atmospheric pressure at RT (0.1 MPa/RT), refrigerated temperatures (0.1 MPa/RF), 10 °C (0.1 MPa/10 °C) and under pressure (50 MPa/RT, 50 MPa/10 °C, 25 MPa/RT, 25 MPa/10 °C) up to 35 days. Samples with additive solution were also stored at 25 MPa/-5 °C for a period of 7 days. All the samples were analysed for microbial growth, haemolysis and pH variation during the storage period. The solution added to the blood showed to have impact in the haemolysis and microbial growth regardless the pressure-temperature combination during storage. The haemolysis was higher for the samples with only anticoagulant in the composition indicating the necessity of an additive solution in the blood. The samples stored under pressure revealed an increased haemolysis in the higher pressures (50 MPa/RT, 50 MPa/10 °C), but an inactivation effect regarding the microbial growth was verified. Lower temperatures had a positive impact in the blood when compared with the blood under the same pressure but at RT. At 25 MPa/-5 °C the lack of pH variation might open the possibility to storage blood without the production of lactic acid resulting from glycolysis. All the conditions were compared with the standard method of storage (refrigeration) and in none of the assays it was possible to increase the preservation time and keep a low haemolysis. Nevertheless, this thesis is the first work regarding the use of HS to preserve blood and more studies with other combinations of pressure-temperature must be tested.

Com este trabalho, pretendeu-se avaliar o efeito de uma nova metodologia de conservação, conhecida como armazenamento hiperbárico (AH) em combinação com diferentes temperaturas como possível alternativa ao método convencional de conservação (refrigeração) de sangue. Para isso, duas soluções foram adicionadas ao sangue de suíno: um anticoagulante (ácido etilenodiamino tetra-acético, EDTA); ou uma solução aditiva (citrato fosfato dextrose adenina, CPDA-1). As amostras foram armazenadas à pressão atmosférica e à temperatura ambiente (0,1 MPa/RT), a temperaturas de refrigeração (0,1 MPa/RF), a 10 °C (0,1 MPa/10 °C) e sob pressão a diferentes temperaturas (50 MPa/RT, 50 MPa/10 °C, 25 MPa/RT, 25 MPa/10 °C) durante 35 dias. Além disso, as amostras com CPDA-1 foram também armazenadas a 25 MPa/-5 °C por um período de 7 dias, sendo este um ensaio preliminar. Todas as amostras foram analisadas relativamente ao crescimento microbiano, hemólise e variação de pH durante o período de armazenamento. A adição de qualquer uma das soluções ao sangue mostrou ter impacto na hemólise e no crescimento microbiano, independentemente da combinação pressão-temperatura durante o armazenamento. Verificou-se que a hemólise foi superior para as amostras com solução anticoagulante apenas na sua composição, indicando a necessidade de uso de uma solução aditiva. O sangue armazenado sob pressão apresentou um aumento da hemólise para as pressões mais elevadas, tendo-se, contudo, verificado inativação microbiana. As temperaturas mais baixas tiveram um efeito positivo no sangue comparativamente com a mesma pressão de armazenamento, mas com temperatura ambiente. A 25 MPa/-5 °C, verificou-se que o pH não variou ao longo do armazenamento, abrindo a possibilidade de armazenamento de sangue sem a produção de ácido láctico resultante da glicólise. Todas as condições de armazenamento foram comparadas com a metodologia convencional de refrigeração e em nenhum dos ensaios se conseguiu aumentar o tempo de conservação mantendo uma baixa hemólise. No entanto, este é o primeiro trabalho relativo ao uso do AH na preservação de sangue e mais estudos com outras combinações de pressão-temperatura devem ser testados.