Khâu mạch máu

Carrel là một bác sĩ phẫu thuật trẻ từ năm 1894 khi tổng thống Pháp Sadi Carnot bị ám sát bằng một con dao. Các tĩnh mạch lớn ở bụng của tổng thống bị cắt đứt, và các bác sĩ phẫu thuật điều trị tổng thống cảm thấy các tĩnh mạch như vậy là quá lớn khó có thể nối lại được. Điều này để lại một ấn tượng sâu sắc trên Carrel, và ông đã tìm cách phát triển các kỹ thuật mới cho việc khâu mạch máu. Kỹ thuật "chia thành hình tam giác" (triangulation), được gợi ý từ bài học thêu (áo) mà ông đã học từ một chị thợ thêu[8], ngày nay vẫn còn được sử dụng. Julius Comroe đã viết: "Từ năm 1901 đến năm 1910, Alexis Carrel - sử dụng động vật làm thí nghiệm - thực hiện việc khâu mạch máu ngày càng điêu luyện và phát triển tất cả các kỹ thuật phẫu thuật mạch máu được biết đến hiện nay". Ông đã thành công lớn trong việc nối lại các động mạch và tĩnh mạch, và thực hiện phẫu thuật cấy ghép cơ quan, và điều này mang lại cho ông giải Nobel vào năm 1912.[9]

Sát trùng vết thương

Trong Chiến tranh thế giới thứ nhất (1914–1918), Carrel và nhà hóa học người Anh Henry Drysdale Dakin đã phát triển phương pháp Carrel-Dakin để điều trị các vết thương dựa vào "chlorine" (dung dịch Dakin) - điều mà trước khi có thuốc kháng sinh – đã là một bước tiến y khoa quan trọng trong việc chăm sóc các vết thương sau chấn thương. Carrel đã được trao Bắc Đẩu Bội tinh cho công trình này.

Cấy ghép cơ quan

Carrel cùng với viên phi công nổi tiếng Charles A. Lindbergh là đồng tác giả quyển "Văn hóa của các bộ phận cơ thể" (‘’The Culture of Organs’’). Ông làm việc với Lindbergh vào giữa thập niên 1930 để tạo ra "bơm tiêm truyền máu" (‘’perfusion pump’’) cho phép các cơ quan sống ở bên ngoài cơ thể trong quá trình phẫu thuật. Sự tiến bộ được cho là một bước rất quan trọng trong sự phát triển của phẫu thuật tim và cấy ghép cơ quan (organ transplants), và đã đặt nền móng cho việc hình thành tim nhân tạo trong các thập niên sau này.[10] Một số nhà phê bình Lindbergh cho rằng Carrel đã phóng đại vai trò của Lindbergh để đạt được sự chú ý của các phương tiện truyền thông,[11], nhưng các nguồn tin khác nói rằng Lindbergh đã đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển các thiết bị.[12][13] Cả Lindbergh và Carrel đều đã xuất hiện trên trang bìa của tạp chí Time magazine ngày 13.6.1938.

Lão hóa tế bào

Carrel cũng quan tâm đến hiện tượng lão hóa hoặc già đi. Ông tuyên bố không chính xác rằng tất cả các tế bào tiếp tục phát triển vô hạn định, và điều này đã trở thành một quan điểm thống trị trong những năm đầu thế kỷ 20.[14]. Ngày 17.1.1912 Carrel bắt đầu thí nghiệm việc đặt mô cấy từ phôi tim gà trong một chai Pyrex có đạy nút do chính ông thiết kế.[15] Ông duy trì việc nuôi cấy sống này trong hơn 20 năm với việc cung cấp thường xuyên các chất dinh dưỡng. Thí nghiệm này dài hơn tuổi thọ bình thường của một con gà. Thí nghiệm, được tiến hành tại Viện nghiên cứu Y học Rockefeller, đã thu hút sự chú ý đáng kể của giới bình dân và các nhà khoa học.

Thí nghiệm của Carrel đã không bao giờ được lặp lại một cách thành công. Trong thập niên 1960 Leonard Hayflick và Paul Moorhead cho rằng các "tế bào bị biệt hóa" (differentiated cells) chỉ có thể trải qua một số lượng hạn chế các sự phân chia trước khi chết. Điều này được gọi là giới hạn Hayflick[16], và bây giờ là một trụ cột của khoa sinh học.[14]

Không chắc vì sao Carrel đã đạt được các kết quả bất thường. Leonard Hayflick cho rằng việc đưa chất dinh dưỡng hàng ngày vào môi trường nuôi cấy đã đưa thêm liên tục các tế bào sống mới vào môi trường nuôi cấy được cho là bất tử.[17] J. A. Witkowski đã lập luận rằng,[18] trong khi các chủng loại "bất tử" của các tế bào đột biến rõ ràng đạt được bằng các thí nghiệm khác, thì một lời giải thích có thể là cố ý đưa các tế bào mới vào môi trường nuôi cấy, mà có lẽ Carrel không hay biết.[19]