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人造血液添新族

时间:2014-03-20 来源:互联网

    近日,罗马尼亚科学家研制出一种人造血液——由水、无机盐以及一种深海昆虫体内提取的蚯蚓血红蛋白合成的材料,可短时间替代血液实现氧气和二氧化碳交换代谢。这一成果如果得以成功推广应用,则有望缓解血库的供给短缺,甚至避免血液污染的风险,同时通过化学修饰,实现对气体的高溶解度,避免气泡的产生,大大提高输血的适用范围和临床功效。

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    血液的组成有机而复杂。为了维持体内的生化环境稳定,人体的造血过程是相对缓慢的。因此在面对如外伤、外科手术等突如其来的血液需求时,往往需要从外部输血。而传统的血液来源只能依赖公民献血,不仅供血量不稳定,而且面临各种风险:血源中的HIV病毒、肝炎病毒等存在着传染的可能;心脏搭桥手术的输血过程中一旦出现小气泡,将危及患者的健康;在患者需要高氧治疗时,普通血液的携氧能力又不尽如人意。人造血液正是在这些问题的推动下应运而生。

    近年来,人造血液一直是国内外的学术热点。随着生化技术不断进步,一些人造血液已经进入了临床实验阶段。这些人造血液从设计思路上主要分为两种。一种是利用乳化了的全氟碳制剂,即全氟碳乳剂,通过溶解氧的方式来完成血氧代谢。这种化学制剂结构简单,运用方便,且有很高的溶解氧能力,可以实现更大范围的医疗辅助。

    另一种思路是模拟人体血液中血红蛋白的携氧机制,罗马尼亚科学家拉杜教授设计出的人造血液采用的便是这种设计思路。这类人造血液有着较好的生理相容性,输血后产生的排异反应和免疫反应较小。以往的人造血液由于缺少自然血液中所必需的生化组分,其血氧解离曲线(一种描述携氧能力的关系图)与正常生理情况不一致。人造血红蛋白在无细胞的环境下,化学性质很不稳定,对血液渗透压影响也较大,且有一定的肾毒性,而拉杜教授的最新研究成果,既可以很好地模拟生理环境下的血液携氧机制,又能保持一定的化学稳定性,从而降低了肾毒性和对血压的扰动。这种人造血液的最新动物全血置换实验已取得了较好的结果,近期内有望用于临床试验。

    血液这个象征生命的红色液体,在人体循环系统中往复流动,在血浆的维持和运载下,血细胞各司其职,完成极其复杂却又高度有序的免疫、运输、代谢等过程。模拟如此精密血液功能的科学研究过程注定是复杂而漫长的。随着医学技术的发展,人造血液会越来越完整地实现自然血液的生理功能,相应地,血库告急、配型不符之类的问题也有希望随之迎刃而解。

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