產(chǎn)品列表PRODUCTS LIST
長(cháng)久以來(lái)，血液資源一直緊張，缺口很大；在發(fā)生戰爭或一些重大災害時(shí)，血液的供應尤其難以得到保證。早在“二戰”時(shí)，由于戰場(chǎng)條件惡劣、缺乏充足的血源供應，而且也沒(méi)有時(shí)間和條件來(lái)驗對血型，因此，至少有50%以上的負傷人員由于沒(méi)有得到及時(shí)輸血搶救而死亡?，F在，臺風(fēng)、海嘯、地震等突發(fā)災害也常常造成大量人員死亡，其中無(wú)法及時(shí)輸血搶救是原因之一。近年來(lái)由于戰爭，嚴重的自然災害，恐bu事件等原因，對血液供應的要求量增大，僅靠血庫供血難以滿(mǎn)足需求。于是，多年來(lái)，人們一直探索能否研制出一種血液代用品，在緊急時(shí)刻不需驗對血型即可直接使用，而且可以長(cháng)期保存以備急需。
人工血液也稱(chēng)人工替代血液，是利用和血紅蛋白相同的加工處理方法，維持血壓不變，在扮演搬運各種物質(zhì)較色的白蛋白中放入 血紅素分子，制成白蛋白血紅素，這就是人工血液。
血液
血液是在循環(huán)系統中，心臟和血管腔內循環(huán)流動(dòng)的一種組織。血液組織是結締組織的一種。由血漿和血細胞組成。血漿內含血漿蛋白（白蛋白、球蛋白、纖維蛋白原）、脂蛋白等各種營(yíng)養成分以及無(wú)機鹽、氧、激素、酶、抗體和細胞代謝產(chǎn)物等。血細胞有紅血球、白血球和血小板。哺乳類(lèi)的血液具有凝血機制，血小板破裂時(shí)，會(huì )將血漿中原本可水溶的血纖維蛋白和血細胞等凝固成為血餅，剩余的透明液體就叫做血清。血漿約占血液的55%，血細胞和血小板組成血液的另外45%。血液的主要功能：運輸物質(zhì)、保持體內環(huán)境穩定、防御功能、調節機能。血液是包括人類(lèi)在內的所有脊椎動(dòng)物賴(lài)以生存的必要之物。它從人的肺中提取氧氣并輸送到身體各部位的細胞中；還會(huì )收集您不需要的二氧化碳，并將其送回肺中，從那通過(guò)呼氣排出體外。血液通過(guò)消化系統和內分泌系統把營(yíng)養素和激素類(lèi)物質(zhì)輸送至全身。他還會(huì )流經(jīng)去除或分解體內廢物和毒素的腎和肝。血液中的免疫細胞有助于抵御疾病和感染，血液還可以形成凝塊，放置小傷口或擦傷引起大出血。
人工血液的概念和必要性
長(cháng)久以來(lái)，血液資源一直緊張，缺口很大；在發(fā)生戰爭或一些重大災害時(shí)，血液的供應尤其難以得到保證。早在“二戰”時(shí)，由于戰場(chǎng)條件惡劣、缺乏充足的血源供應，而且也沒(méi)有時(shí)間和條件來(lái)驗對血型，因此，至少有50%以上的負傷人員由于沒(méi)有得到及時(shí)輸血搶救而死亡?，F在，臺風(fēng)、海嘯、地震等突發(fā)災害也常常造成大量人員死亡，其中無(wú)法及時(shí)輸血搶救是原因之一。近年來(lái)由于戰爭，嚴重的自然災害，恐bu事件等原因，對血液供應的要求量增大，僅靠血庫供血難以滿(mǎn)足需求。于是，多年來(lái)，人們一直探索能否研制出一種血液代用品，在緊急時(shí)刻不需驗對血型即可直接使用，而且可以長(cháng)期保存以備急需。
人工血液也稱(chēng)人工替代血液，是利用和血紅蛋白相同的加工處理方法，維持血壓不變，在扮演搬運各種物質(zhì)較色的白蛋白中放入 血紅素分子，制成白蛋白血紅素，這就是人工血液。
人工血液的研究進(jìn)程
1966年，美國科學(xué)家克拉克發(fā)現，在含碳氟化合物的容器里有只老鼠，當他取出老鼠并排除其呼吸道中的液體時(shí)，老鼠竟然蘇醒了。出于好奇心，克拉克有意在這類(lèi)液體里放入老鼠，幾小時(shí)后取出，結果大大出乎他的意料：老鼠奇跡般的復活了。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現，這種液體溶解氧氣和二氧化碳的能力分別是水的20倍和3倍?？死藦闹械玫絾l(fā)：可以用這種液體來(lái)代替血液。
1979年，一種新型的氟碳化合物乳劑作為人造血液，*在日本應用于人體單腎臟移植手術(shù)，并取得成功。時(shí)隔不久，美國也報道了人造血液給一位信仰宗教、拒絕輸血的老人治療血液病獲得成功。這種奇妙的人造血液，是白色的；不分血型，不管哪種血型的人都能使用，所以我們說(shuō)人造血液是名符其實(shí)的萬(wàn)能血液。
1980年8月6日，中國人造血液的研究在上海獲得成功。這是中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所和中國人民解放jun第三軍醫大學(xué)的科學(xué)工作者經(jīng)過(guò)5年的研究而試制成功的。人造血液是氟碳化合物在水中的超細乳狀液。這種奇妙的白色血液注入人體后，同人體正常血中的紅細胞一樣，具有良好的載氧能力和排出二氧化碳的能力，可以說(shuō)，它是一種紅細胞的代用品。氟碳化合物像螃蟹的螯那樣，能夠把氧抓住，在人體里再把氧氣放出來(lái)，進(jìn)行人體里的特種氧化還原反應。它的生物化學(xué)性質(zhì)十分穩定，不管哪種血型的人，都能使用人造血液。
庫珀教授是歐洲血液代用品工程中的成員，這個(gè)組織成立于兩年前，專(zhuān)門(mén)研究人造血液。這項工程的研究人員分別來(lái)自英國、丹麥、法國、荷蘭、意大利、瑞典和匈牙利，他們集中精力研究血紅蛋白替代品。美國比普勒公司已經(jīng)研發(fā)出一種叫作“Hemopure”的新產(chǎn)品，并且在世界艾滋病感染率很高的南非投入使用，只是還沒(méi)被獲準在美洲和歐洲使用。“Hemopure”使用了從牛血中提取的血紅蛋白，考慮到牛海綿狀腦病感染因素，這種新產(chǎn)品更難被美國和歐洲接受。血紅蛋白可從過(guò)期的捐獻血液、牛的血液甚至植物和真菌中提取。然后對它進(jìn)行改良，確保注入體內后它能保持穩定。因為血紅蛋白不包括能讓血液形成不同類(lèi)型的分子，因此，相同的血紅蛋白代替品可以應用到不同病人身上。而且它可以被放在室溫下永jiu保存，運輸也很方便。
歐洲研究員還把目光聚焦在以血紅蛋白為基礎的產(chǎn)品上時(shí)，美國已經(jīng)轉向了另一人造血液來(lái)源———一種被稱(chēng)作六氟化硫的聚四氟乙烯類(lèi)型的人工合成液體上。六氟化硫可消溶大量氧氣，造價(jià)便宜，易于制作，并且儲藏簡(jiǎn)單。但在操作過(guò)程中，病人需要通過(guò)特定面具吸入70%-100%的氧氣，這就意味著(zhù)在醫 院以外的環(huán)境下使用這種物質(zhì)的可能受到限制。
2011年，英國科學(xué)家利用干細胞制造的人造血液可能在兩年內在人類(lèi)身上試用。據悉，這種人造血不會(huì )感染，并可適用于所有血型的人員。研究人員表示，人造血投入使用將改善醫院的血液緊缺狀況，讓病患獲益。人們還可以利用人造血，在戰地或車(chē)禍現場(chǎng)挽救更多生命。此外，心臟移植病人和癌癥患者也能受益。此項研究是在英國愛(ài)丁堡大學(xué)和布里斯托大學(xué)進(jìn)行的。造血干細胞素來(lái)有血液中的“圣杯”一說(shuō)，愛(ài)丁堡大學(xué)教授馬克·托納表示，希望能用造血干細胞制造出O型陰性血，這種血型可適用于98%的人群。人造血液在發(fā)展中國家的用途會(huì )更多，預計可以挽救數千原本因產(chǎn)后大出血而被迫死qu的孕婦。托納教授預計，在未來(lái)兩到三年中，第一批人造血液就可以進(jìn)行臨床實(shí)驗。
2013年，羅馬尼亞科學(xué)家研制出一種人造血液—由水、無(wú)機鹽以及一種深海昆蟲(chóng)體內提取的蚯蚓血紅蛋白合成的材料，可短時(shí)間替代血液實(shí)現氧氣和二氧化碳交換代謝。這一成果如果得以成功推廣應用，則有望緩解血庫的供給短缺，甚至避免血液污染的風(fēng)險，同時(shí)通過(guò)化學(xué)修飾，實(shí)現對氣體的高溶解度，避免氣泡的產(chǎn)生，大大提高輸血的適用范圍和臨床功效。
2013年12月，日本研究人員成功利用干細胞培育出能夠攜帶氧的紅細胞，在此基礎上有望大量培育用于輸血的紅細胞，幫助醫療系統緩解用血緊張狀況。
研究發(fā)現雖然成熟的紅細胞不能自我復制，但其發(fā)育過(guò)程中的“半成品”——紅系祖細胞具有復制能力，他們發(fā)現有兩個(gè)基因對紅系祖細胞的復制和成熟發(fā)揮重要作用。將這兩個(gè)基因導入誘導性多能干細胞和胚胎干細胞中后，成功培育出在實(shí)驗室中幾乎可以無(wú)限復制增殖的紅系祖細胞，并使它們成功分化為成熟的紅細胞。分化出的紅細胞中大部分都是胚胎血紅蛋白，與成人血紅蛋白不同，但研究人員證實(shí)這些血紅蛋白有攜氧能力，并能在輸血后在實(shí)驗鼠體內循環(huán)。
人工血液的種類(lèi)
人造血液主要有三種：
（1）人工合成的血紅蛋白；
（2）用天然血紅蛋白制成的人工紅血球；
（3）人工合成具有攜氧功能的氟碳化合物。氟碳代血液是由全氟化合物組成的膠體超微乳劑，具有良好的攜氧能力，在一定濃度和氧分壓條件下，其氧溶解度為水的20倍，比血液高2倍。作為人工血應用較好的氟碳化合物有全氟正丁基呋喃、全氟3丁胺、氟列昂E4、全氟萘烷、全氟甲基萘烷，全氟三丙胺等。
人們發(fā)現了兩大類(lèi)血液替代品——血紅蛋白攜氧載體（HBC）和全氟碳化物（PFC）。已經(jīng)有部分人工血液接近測試階段的尾聲，很快便可在醫院應用。另有一些則已經(jīng)開(kāi)始應用。例如，被稱(chēng)為牛血紅蛋白多聚體（Hemopure）的HBOC類(lèi)血液替代品正應用于受HIV威脅嚴重的南非。而在歐美，一種名為Oxygent的PFC類(lèi)攜氧載體已進(jìn)入人體試驗的后期階段。
這兩類(lèi)血液替代品化學(xué)結構迥異，但基本都是通過(guò)被動(dòng)擴散來(lái)實(shí)現功能。被動(dòng)擴散利用了氣體趨向于從高濃度區域移至低濃度區域，直至達到平衡狀態(tài)的屬性。在人體內，氧氣從肺（高濃度）移至血液（低濃度）中；隨后，一旦血液到達毛細血管，氧氣即從血液（高濃度）移至組織（低濃度）。
HBOC
HBOC與血液大致類(lèi)似。它們呈暗紅色或紫紅色，由經(jīng)滅菌處理的血紅蛋白制成，血紅蛋白的來(lái)源有很多：
1、來(lái)自過(guò)期的人類(lèi)血液的紅細胞
2、來(lái)自牛血的紅細胞
3、可產(chǎn)生血紅蛋白的轉基因細菌
4、人類(lèi)胎盤(pán)
但是，醫生不能直接將血紅蛋白注射到人體中。當血紅蛋白進(jìn)入血細胞后，*可以起到攜帶和釋放氧氣的功能。但如果沒(méi)有細胞膜的保護，血紅蛋白的分解速度會(huì )非?？?，而這可能導致腎臟嚴重損傷。
出于該原因，大多數HBC使用的是比天然分子堅固得多的改進(jìn)型血紅蛋白。一些zui常見(jiàn)的技術(shù)是：
1、將血紅蛋白分子與名為雙阿司匹林的攜氧血紅蛋白衍生物進(jìn)行部分交聯(lián)
2、 過(guò)多分子彼此結合，形成聚合血紅蛋白
3、 將其與聚合物結合，形成共軛血紅蛋白
科學(xué)家還研究了由類(lèi)脂物、膽固醇或脂肪酸制成的人造膜包裹血紅蛋白的HBOC。有一種名叫MP4的HBOC就是由聚乙二醇包覆的血紅蛋白制成的。
HBOC的工作方式與普通紅細胞大致相同。HBOC分子漂浮在血漿中，從肺中獲得氧氣并將其釋放到毛細血管中。這些分子比紅細胞小得多，因此可以到達紅細
胞無(wú)法流經(jīng)的地方，如腫脹的組織或惡性腫瘤周?chē)漠惓Ｑ艿?。大多數HBOC在人體血液中停留一天左右——比普通紅細胞100天的循環(huán)周期短得多。
但是，HBOC也有一些副作用。改進(jìn)型血紅蛋白分子可進(jìn)入細胞間的微小空間并結合一氧化氮，一氧化氮對于維持血壓非常重要。這會(huì )導致病人的血壓飆升。HBOC還可導致腹部不適和絞痛，這很可能是由于自由基的釋放，而自由基是一種對細胞有害的分子。某些HBOC還會(huì )導致眼睛暫時(shí)變紅或皮膚潮紅。
PFC
與HBOC不同，PFC通常是白色的，*由人工合成。它們與碳氫化合物很相似，但它們包含的是氟而不是氫。
PFC具有化學(xué)惰性，但在攜帶溶解氣體方面很出色。它們能夠比水或血漿多攜帶20%至30%的氣體，如果存在更多的氣體，它們還能攜帶得更多。出于該原因，
醫生在使用PFC的同時(shí)會(huì )進(jìn)行輸氧。但是，多余的氧氣可導致人體內自由基的釋放。研究人員正在研究PFC能否在沒(méi)有額外氧氣的條件下工作。
PFC既油又滑，因此在使用時(shí)必須行乳化處理或懸浮在某種溶液中。PFC一般與通常用于靜脈注射的其他藥物混合使用，如卵磷脂或白蛋白。這些乳化劑終會(huì )在離開(kāi)血液循環(huán)系統時(shí)分解，肝臟和腎臟將其從血液中除去，肺會(huì )像呼出二氧化碳一樣，將PFC呼出體外。有時(shí)，在機體分解和呼出PFC時(shí)，人體會(huì )產(chǎn)生類(lèi)似流感的癥狀。
與HBOC類(lèi)似，PFC體積很小，可以到達紅細胞無(wú)法到達的地方。出于該原因，有些醫院研究了是否可以使用PFC將氧氣送過(guò)腫脹的腦組織，以此治療創(chuàng )傷性腦損傷（TBI）。
制藥公司正在測試PFC和HBOC在某些特定醫療情況下的療效，但它們還有很多潛在用途，例如：
1、在創(chuàng )傷失血后，恢復人體供氧能力，特別是在急救室和戰場(chǎng)上
2、預防在手術(shù)過(guò)程中突然急需輸血
3、維持通向腫瘤組織的氧流量，以使化療更為有效
4、治療會(huì )導致紅細胞數量減少的貧血病
5、向受到鐮狀細胞貧血癥影響的身體腫脹組織輸送氧氣
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