据《麻省理工科技评论》报道,美国国防高级研究计划局(DARPA)正在启动一项总额7300万美元的项目RAPIID,试图制造可长期保存的血浆、血小板和红细胞替代品,让战场和急救现场不再依赖冷链与临时献血。

报道以2007年2月的一起事件开头。代号“吗啡1-2”的双旋翼伤员后送直升机当时刚把三名受伤士兵送到巴格达以北的巴拉德野战医院,随即接到新的紧急任务:白天穿越反政府武装控制的区域。直升机通常只在夜间、关闭全部灯光的情况下才会进入这类地区。飞经安巴尔省东部卡尔马市附近时,一名武装人员发射了便携式导弹发射器。尾部机枪手很可能看到导弹飞来并呼喊飞行员规避,但导弹已经锁定目标,爆炸随即引燃机舱。飞行员与失控的飞机搏斗58秒后,“吗啡1-2”坠地,七名机组人员全部死亡。曾在情报军官任上研究这起事件的DARPA项目经理、美国海军中校罗伯特·默里解释说,这架直升机当时是在执行“运血”任务,把血液送去再带回来,其优先级仅次于伤员后送。

血液短缺同时困扰军队和民用医疗。报道称,约90%可预防的战场死亡由血管破裂导致的出血造成,出血也是全球孕产妇死亡的首要原因。2025年发表于《输血》的一项研究发现,美国120万名可能在抵达医院前需要输血的创伤患者中,只有1%真正输上了血。据美国外科医师学会统计,血液短缺在美国每年造成约1万人本可避免的死亡,全球这一数字可能达到数百万。

短缺的一个原因是血液难以保存。全血冷藏只能维持35天,血库因此把全血分离成不同成分以延长时间,但这一办法并不理想:帮助伤口凝血的血小板通常在室温下保存,一周以内就会失效;医院和军队会冷冻携带氧气的红细胞以及富含蛋白质、可恢复血容量并帮助凝血的血浆,可两者解冻后几天内就会变质。默里说,如果不知道自己什么时候会遭到袭击,解冻血液就只能眼看着它过期。一项针对阿富汗战伤的研究给出了需要输血者的关键时间:36分钟。默里说,只要伤情本身可救——大多数出血都属于这一类——在36分钟之内输上血几乎一定能活下来,超过这个时间,存活几率会急剧下降。

RAPIID延续了此前多年的合成血液与延长保存期研究,包括DARPA上一个总额4750万美元的项目FSHARP,其研究已在动物身上取得有希望的结果。RAPIID针对三种成分的试验将并行开展,目标是在2029年把袋装干燥血液制品部署到战场。这意味着默里既要协调与FDA的临床试验,也要解决输血的配套器材,从耐用的战场储血袋到能够检测患者体内已有多少人造血的检测手段。

报道称,血浆是最容易突破的部分。研究人员早在20世纪30年代末就掌握了分离并冻干血浆的方法。血浆是占全血55%的黄色液体,由水、盐和数千种蛋白质组成,二战战场上已被使用。