目前,,人造血液只是暫時(shí)替代人體血液輸送氧氣的功能,。而在實(shí)現(xiàn)人造血液的道路上,還要解決很多技術(shù)及安全上的關(guān)鍵問題,。
科學(xué)家對(duì)人造血液的研究已經(jīng)有半個(gè)多世紀(jì),,但是還沒有在臨床上大量應(yīng)用,。
如今,,羅馬尼亞的研究人員又為這個(gè)領(lǐng)域的研究增添了一些希望,。據(jù)國(guó)外媒體10月30日?qǐng)?bào)道,,羅馬尼亞巴貝什—博堯依(Babe—Bolyai)大學(xué)研究人員最新研制出一種人造血液,,并且已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室對(duì)老鼠進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),,沒有發(fā)現(xiàn)任何副作用。報(bào)道稱,,羅馬尼亞研究的人造血液有望用于人體血液,。
那么,如果人造血液研制成功,,能夠完全代替人體血液?jiǎn)幔?
解決血紅蛋白應(yīng)力問題
羅馬尼亞研究人員所研制的人造血液由水,、鹽,以及從海洋蟲子體內(nèi)提取的蚯蚓血紅蛋白,。
巴貝什—博堯依大學(xué)博士拉杜·西拉赫-杜米迪斯古(Radu Silaghi-Dumitrescu)稱,在此之前研制人造血液的嘗試均以失敗告終,,原因是以前采用的血紅蛋白無法抵御所承受的應(yīng)力。而他們所提取的蚯蚓血紅蛋白與普通血紅蛋白不同,,暴露在化學(xué)和力學(xué)應(yīng)力下仍然可以保持穩(wěn)定狀態(tài)。
最近幾年,,各國(guó)一直都有關(guān)于人造血液的一些研究成果發(fā)表。2006年,,英國(guó)埃塞克斯大學(xué)生物科學(xué)系教授克里斯·庫珀所在的歐洲血液用品工程項(xiàng)目就集幾個(gè)國(guó)家之力致力于血紅蛋白替代品,。他們認(rèn)為血紅蛋白可以從過期的捐獻(xiàn)血液、牛的血液甚至植物和真菌中提取,,然后對(duì)它進(jìn)行改良,確保注入人體后能保持穩(wěn)定,。
與羅馬尼亞研究人員的設(shè)想相同的是,英國(guó)的庫珀也希望,,未來的人造血液應(yīng)該是一種粉末狀物質(zhì),更形象的說是“速溶”血液,,方便儲(chǔ)存和使用,。
而除了研究血紅蛋白的這種方法,在很早以前,科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)氟碳化合物可以發(fā)揮運(yùn)輸氧氣的功能在一定程度上替代血液,。
1966年,,美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種二氟基四氫呋喃溶液,發(fā)現(xiàn)其溶氧能力是水的20倍,,因此而想到也許可以以此為基礎(chǔ)研究人造血。之后,,很多國(guó)家在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了新的研究,。并且有過一些人造血輸血的成功例子。但是,,這類產(chǎn)品在臨床實(shí)驗(yàn)的最后階段中,在人類身上進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),,一些病人出現(xiàn)了流感一樣的癥狀。
另外,,還有一種研究方向是干細(xì)胞,利用多功能干細(xì)胞分化成真正的人體血液,。2011年,,愛丁堡大學(xué)和布里斯托大學(xué)開始進(jìn)行這樣的研究,,希望能夠從骨髓中提取干細(xì)胞用于制造數(shù)十億紅細(xì)胞。
人造血液只有部分功能
中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液研究所實(shí)驗(yàn)血液學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員馮曉明告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者,,人們通常是在大出血的時(shí)候需要輸血,此時(shí)主要缺乏的是紅細(xì)胞,。
紅細(xì)胞在血液中起到的主要功能就是運(yùn)送氧氣,。而羅馬尼亞的研究人員研究的人造血液的概念,實(shí)際上就是從其他生物的體內(nèi)提取的蛋白質(zhì),,能夠攜帶氧氣,。“在血液中起到輸送氧氣功能的紅細(xì)胞是很難被人工造出來的,?!瘪T曉明說,“因?yàn)橹圃旒?xì)胞就現(xiàn)在而言還是一個(gè)概念化的東西,,并且已經(jīng)屬于組織工程的領(lǐng)域,。但是制造一種蛋白質(zhì)能夠輸送氧氣就相對(duì)簡(jiǎn)單,,但還不是一種真正的血液,?!?
馮曉明在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)向記者解釋了血液的構(gòu)成,。
大體上,,血液中有三種功能的物質(zhì),首先就是能夠運(yùn)送氧氣的紅細(xì)胞,,其次就是具有凝血功能的聚合細(xì)胞,比如血小板,。另外很重要的一種細(xì)胞就是免疫細(xì)胞,而免疫細(xì)胞也分為很多種,,各自在血液中擔(dān)負(fù)著不同的任務(wù)。
紅細(xì)胞中的血紅蛋白是讓血液呈紅色的原因,,它能和空氣中的氧結(jié)合,,因此紅細(xì)胞能通過血紅蛋白將吸入肺泡中的氧運(yùn)送給身體中的各個(gè)組織,而新陳代謝產(chǎn)生的二氧化碳也會(huì)通過紅細(xì)胞運(yùn)輸?shù)椒尾颗c氧氣進(jìn)行交換,。
馮曉明說,,大量失血的患者,最需要的就是及時(shí)為機(jī)體補(bǔ)充氧氣,,因此如果人造血液能夠成功,,對(duì)于急救輸血來說將非常有益。但這種人造血液并不能完全替代人體的血液承擔(dān)所有功能,,只能暫時(shí)救生命于危難,。
技術(shù)尚不成熟
雖然關(guān)于人造血液的研究已經(jīng)有很多,但真正能夠大量用于臨床的還沒有,。
馮曉明認(rèn)為,,人造血液之所以還沒有真正應(yīng)用于臨床,主要還是因?yàn)樵诩夹g(shù)上以及安全上還有一些關(guān)鍵問題沒有解決,。
以血紅蛋白為基礎(chǔ)的研究從理論上是可行的,,但是在實(shí)際應(yīng)用中還有很多問題需要解決。馮曉明告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者,血紅蛋白雖然可以結(jié)合氧氣,,起到運(yùn)輸氧氣的功能,,但血紅蛋白并不是一個(gè)細(xì)胞而是一種蛋白成分。就這一點(diǎn)來說就會(huì)遇到很多問題,。
比如從其他生物體內(nèi)提取的血紅蛋白能否被人體的免疫系統(tǒng)所識(shí)別?!半m然這種臨時(shí)的替代,,兩三天內(nèi)不一定會(huì)出現(xiàn)排異等現(xiàn)象,但也是需要風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的,?!瘪T曉明說,。
此外,血紅蛋白與細(xì)胞是有區(qū)別的,,在正常的人體內(nèi),血紅蛋白是在紅細(xì)胞中的,,血紅蛋白結(jié)合了氧氣,然后依靠紅細(xì)胞在人體內(nèi)輸送,。那么如果血紅蛋白單獨(dú)存在于體液中是如何在人體中進(jìn)行循環(huán),,它的效率會(huì)有多高,,并且在肺臟中如何能夠像紅細(xì)胞一樣“吐出”二氧化碳而結(jié)合氧氣?馮曉明認(rèn)為,,實(shí)際實(shí)驗(yàn)當(dāng)中遇到的問題比這些可能還要多,并且在臨床應(yīng)用前都需要逐個(gè)解決,。