سازمان پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی ایالات متحده (DARPA) با اختصاص بودجه ۷۳ میلیون دلاری به برنامه جدیدی تحت عنوان RAPIID، در پی حل یکی از بزرگترین بحران‌های لجستیکی در میدان‌های نبرد و فوریت‌های پزشکی غیرنظامی است: دستیابی به فرآورده‌های خونی مصنوعی با قابلیت نگهداری طولانی‌مدت در شرایط دشوار عملیاتی.
چالش‌های ذخیره‌سازی خون در میادین نبرد
خون کامل انسانی به دلیل ماهیت بیولوژیک خود، محدودیت‌های شدیدی در ماندگاری دارد. گلبول‌های قرمز تنها تا ۳۵ روز و پلاکت‌ها کمتر از یک هفته در شرایط استاندارد قابل نگهداری هستند. در محیط‌های نظامی که دسترسی به زنجیره سرد برای انتقال خون دشوار است، این نقیصه منجر به افزایش نرخ مرگ‌ومیر قابل پیشگیری شده است. مطالعات نشان می‌دهند که اگر فرد مجروح در کمتر از ۳۶ دقیقه تحت تزریق خون قرار نگیرد، شانس بقای او به شدت کاهش می‌یابد.
معماری برنامه RAPIID و فناوری‌های جایگزین
برنامه RAPIID (مخفف Resuscitation and Prevention of Ischemia-induced Dysfunction) بر سه رکن اساسی متمرکز است: پلاسمای منجمد-خشک، پلاکت‌های مصنوعی و گلبول‌های قرمز مبتنی بر هموگلوبین. هدف نهایی، تولید بسته‌های خونی است که در کوله‌پشتی سربازان یا کیف‌های امدادی قابل حمل بوده و با آب استریل بلافاصله بازسازی (Rehydrate) شوند.
مشخصات فنی فناوری‌های در حال توسعه:
- ErythroMer: محصول شرکت KaloCyte؛ شامل هموگلوبین کپسوله‌شده در نانوذرات لیپیدی با قابلیت آزادسازی اکسیژن مشابه فیزیولوژی طبیعی بدن.
- SynthoPlate: محصول شرکت Haima Therapeutics؛ نانوذرات لیپیدی با پپتیدهای سطحی که به عنوان «چسب بیولوژیک» عمل کرده و مشابه پلاکت‌های طبیعی به محل جراحت می‌چسبند.
- پایداری: هدف‌گذاری برای دمای محیط (تا ۴۹ درجه سانتی‌گراد) با طول عمر حداقل دو سال.
عبور از شکست‌های تاریخی HBOCها
تلاش‌های پیشین در دهه ۹۰ میلادی برای استفاده از هموگلوبین‌های آزاد (HBOC) به دلیل عوارضی مانند انقباض عروق و آسیب‌های کلیوی با شکست مواجه شد. در برنامه‌های فعلی مانند پروژه FSHARP و سپس RAPIID، محققان با استفاده از نانوپوشش‌های هوشمند، مانع از سمیت ناشی از هموگلوبین براد شده‌اند. این نوآوری‌ها از نانوذراتی بهره می‌برند که با سنجش pH بافت‌های آسیب‌دیده، اکسیژن‌رسانی را به صورت هوشمند مدیریت می‌کنند.
چشم‌انداز عملیاتی تا سال ۱۴۰۸ (۲۰۲۹)
برنامه کاری DARPA شامل یک رقابت فشرده میان چندین پیمانکار است. این استراتژی که شبیه به مدل «بازی‌های گرسنگی» در انتخاب برنده است، به سازمان اجازه می‌دهد تا از بین پیشرفته‌ترین پروتوتایپ‌های تولیدی، بهترین گزینه را برای ورود به فاز آزمایش‌های انسانی توسط دانشگاه کلرادو انتخاب کند. هدف نهایی، استقرار این تکنولوژی در زنجیره تأمین ارتش تا سال ۲۰۲۹ میلادی است تا وابستگی به بانک‌های خون سنتی در مناطق دورافتاده از بین برود.
