美国国防部高级研究机构DARPA近日宣布一项名为“红血球工厂”(Red Blood Cell Factory, RBC-Factory)的计划,通称“智能红血球”(Smart-RBC),期望能开发经生物工程改造的红血球,以增强士兵的生理能力。

这项为期36个月的计划将分两个阶段进行,目标是提升人类运动表现,包括加快恢复时间、提高对乳酸堆积的抵抗力,以及改善心血管健康等。

根据DARPA的公告,智能红血球将设计成具备新型生物活性组件,能够安全且可靠地改变人体生理。这些红血球包含额外的生物电路,具备三项核心功能:精确侦测生物标记、根据获取的资讯快速决策,以及产生必要分子以影响新陈代谢或生理状态。

DARPA生物医学工程教授Christopher Bettinger向传媒解释,红血球是理想的运送载体,因为它们能在人体血流中可靠循环数月。“我们想知道能否在红血球内加入额外货物,然后为士兵提供这些有趣的好处和保护能力”。

计划已吸引多家顶尖大学参与研发。Carnegie Mellon University获得540万美元合约,开发名为“黏弹性大容量红血球转染”(VELVET)的技术。Portal Biotechnologies也获得800万美元合约,开发可于现场部署的便携式个性化系统。

University of Pittsburgh与Carnegie Mellon University也展开合作,进行为期21个月的研究,评估利用红血球运送蛋白质和胜肽等生物活性物质的可行性。

智能红血球计划分为两个18个月的阶段。第一阶段专注于改造造血干细胞,确保生物电路组件在分化过程中能顺利生产和定位,并在成熟过程中保留这些部件。第二阶段将展示红血球的功能性,并完成能力演示。

初期阶段着重确保物理稳定性和强化血液凝固过程。未来智能红血球计划将具备温度调节、通用血液兼容性,以及在高海拔环境下有效运行等能力。

除了基本的增强功能,这些智能红血球还可能为士兵提供在极端环境下的温度调节能力、提高高海拔适应能力,甚至创造出“通用血液”和“更稳定的血液制品”。

DARPA设想通过部署前的治疗方案,为特定作战环境特定士兵的部分红血球,以应对特定威胁,类似军事卫生系统针对作战区域的特定疫苗接种建议。

目前计划仍处于初期阶段,研究团队已于今年9月举行会议,讨论计划的支持事宜。不过DARPA尚未透露这些红血球是否涉及人体试验、注射方式,以及其增强效果属暂时性还是永久性。

来源:DARPA