人工血液作為粉末存儲有一天將徹底改變急診醫(yī)學，為創(chuàng)傷的受害者提供更好的生存機會,。
研究人員已經(jīng)制造出了一種人工紅細胞,，能有效地獲取肺部的氧氣,并將其輸送給全身各個組織。
這種人造血液可以凍干,，更方便醫(yī)生和醫(yī)護人員解決不時之需,高級研究員Allan Doctor博士說,。他是華盛頓大學醫(yī)學院一個至關(guān)重要的保健專家。
“這是一種看起來像辣椒粉的干粉,”Doctor說,。“它可以在一個醫(yī)生可攜帶的IV塑料袋,、救護車或一個背包內(nèi)存儲一年或更長時間。當他們需要使用的時候,用無菌水沖洗袋子,混合,并在現(xiàn)場就可隨時準備注入,。”
人造血細胞,，大約為正常紅細胞大小的五十分之一,是由合成聚合物包裹的純化人類血紅蛋白制造, Doctor說。血紅蛋白是血紅細胞內(nèi)的組分,攜帶氧氣到達全身,。
據(jù)估計,多達70%的戰(zhàn)場上死亡是由于失血引起的沖擊而非危及生命的重要器官受傷, Doctor說,。此外,在美國每年創(chuàng)傷死亡的人數(shù)中大約有20000人是由于到達處理中心之前失血導致的。
尋找一個人造血液代用品已經(jīng)進行了80多年,但是最接近之前的嘗試在兩個主要方面已經(jīng)失敗, Doctor說,。
早期版本的人工血液可以捕獲肺中的氧氣,但之后不能有效地釋放氧氣到組織和器官中,他說。
“裸”血紅蛋白和一氧化氮之間也有一個意想不到的反應,，一氧化氮是由血管內(nèi)皮釋放的一種物質(zhì),，使血管舒張和開放, Doctor說。
“血紅蛋白消耗這些分子,導致血管收縮,”Doctor說,。“當他們試圖把裸血紅蛋白放置入血液中時,導致了心臟病和中風,。”
合成聚合物包裹的最新人造血細胞似乎解決了這兩個問題, Doctor解釋說。涂層是由該研究的首席研究員,伊利諾伊大學生物工程助理教授Dipanjan Pan研發(fā)的,。
當血液穿過身體時聚合物表面對血液pH值產(chǎn)生化學反應,，Doctor說。當血液pH值較高時它捕獲氧氣,當血液pH值較低它又釋放氧氣,。
“肺部血液pH值高,組織內(nèi)較低,在沒有足夠氧氣的組織內(nèi)甚至更低,”Doctor說,。“通過將氧親和力與血液pH值相關(guān)聯(lián),我們模仿正常紅細胞的行為。”
聚合物涂層也可以防止血紅蛋白與血液中一氧化氮的反應,從而防止危險的收縮血管,他補充說,。
還有一個好處,因為聚合物涂層是“免疫沉默的”,，人造血液可用于任何人，不管血型如何, Doctor說,。
實驗室對小鼠和大鼠進行的測試證明,人工紅細胞可以有效地提供氧氣給需要的組織,研究人員報道,。
“我們用血液代用品替代了70%的血容量,”Doctor說。“這些小鼠區(qū)別于接受另一些小鼠輸血的小鼠。”
除了緊急場合,人造血液還可以用來幫助保持捐贈器官在到達接受者過程中活著,，以及補充醫(yī)院心臟搭橋等復雜手術(shù)期間的常規(guī)血液供應,，他建議。
然而,人造紅細胞永遠不會完全取代真實的紅細胞, Doctor說,。
一方面,它們不能像正常紅細胞一樣持續(xù)留在血液中,。
“一個正常的紅細胞循環(huán)周期大約是120天。現(xiàn)在這個紅細胞,我們設(shè)計的循環(huán)時間大約是三分之一天到半天,”Doctor說,。“我們可以操作,讓它們循環(huán)好幾天,但我嚴重懷疑我們能不能使它們達到正常紅細胞的循環(huán)時間,。”
這些人工紅細胞設(shè)計的也只能運輸氧氣,并沒有正常紅細胞所提供的其他很多功能。
其他功能包括對組織的抗氧化性保護,調(diào)節(jié)血液流動,幫助免疫反應,幫助形成血凝塊和痂, Doctor和威斯康辛州血液研究所血液中心高級調(diào)查員Alan Mast說道,。
“我更多的把這些看做人工氧載體,因為它們與正常紅血細胞不一樣,“過去的美國血液學會主席Mast說,。他沒有參與這項新研究。“紅細胞可以做很多其他生理性的事情,。”
盡管如此, Mast說這些人造細胞的發(fā)展還是“令人興奮的”,。
“這可以為受傷的士兵買來時間,直到他們能被送去醫(yī)院,“Mast說。“在沒有現(xiàn)成的血產(chǎn)品的農(nóng)村地區(qū)或創(chuàng)傷性事件發(fā)生的地方這一產(chǎn)品也可能是有用的,。”
不要指望它可以在任何地方都能很快獲得, Doctor警告說,。在推向人類測試之前它仍然需要在兔子和猴子身上測試。在動物身上的研究結(jié)果常常無法在人類身上產(chǎn)生類似的結(jié)果,。
“那是一個相當漫長的道路,可能需要10年時間我們才能確定它是否會在人身上起作用,”Doctor說,。
這項研究的發(fā)現(xiàn)將于星期六在美國血液學會的年度會議上展示出來。在發(fā)表于同行評審的雜志上之前,，這些研究結(jié)果通常被視為初步研究結(jié)果,。
