世界首例“人造血液”应用于人体实验,以后不需要捐血了吗?

2024-05-19 01:15

1. 世界首例“人造血液”应用于人体实验,以后不需要捐血了吗?

虽然人造血液可以给一些患者带来帮助,但是目前还没有办法应用到临床,而且也会有一定的局限性,没有办法替代真人献血。大家都知道学业对我们的人体是非常重要的,为了保证人体能够正常运行,身体内部的造血的过程速度也是比较慢的,所以每当我们的身体受到了伤害或者是做一些大型手术的时候,如果出现了大出血或者是失血过多的情况,都是需要从外部进行输血的。
但是每一个人的血型都是不一样的,特别是对于一些稀有血型的人来说,如果血库里正好没有自己能够匹配的血,很有可能会危及生命。现在医院的血库里面的血液急需,所以人们也就开始去研究能否做出人造血液。其实这个想法在刚出现的时候很多人也感觉到非常的不可思议,也用很多东西去做过实验,比方说像羊血,葡萄酒等。
因为人类的血型是有很多种的,但是这对于大家研究人造血液有着非常高的难度,所以大家就在想能不能造出一种血液是没有血型的,分别的,而且保质期会非常的长。其实现在在医学界已经有两种可以替代血液的东西了,血红蛋白和普通的红细胞在工作方式上会有一些相似的地方,但是循环的周期要比较短。但是堕性分子在输入人体之后很有可能会引起流感。
虽然人造血液的研究和发明非常的伟大,但是这并不代表以后大家就不需要去捐血了。因为人造血液的使用情况究竟怎样,还是需要很长一段时间去考察,同样也是需要有更多的研究案例去进行证明的。而且人体的构造本身就是比较复杂的,人造血液也没有办法去真正的代替人类的血液。

世界首例“人造血液”应用于人体实验,以后不需要捐血了吗?

2. 人造血是怎么构成的?

人造血是一种乳白色的完全人工合成的血液代用品。这可以代替人血中的血红蛋白从肺脏向人体其他部分输送氧气。
1979年4月,在日本一家医院里,发现一个生命垂危的病人具有罕见的血型,当时没有办法找到相应的血型给他输血,所以良知内藤医生只好给他注射了一定量的人造血——复苏DA。病人得救了,第一次向人体输送人造血的试验获得了成功。人造血的试验成功受到普遍的赞扬。在美国,许多人绝对禁止接受别人的血液,而宁愿用人造血来挽救自己的生命。

3. 什么是人造血液?

如果谈起第二次世界大战,人人都会想到原子弹。但是,你知道制造原子弹的铀是用什么分离的吗?是一种称为“全氟碳”的物质。而全氟碳正是人造白色血液!


让我们还是先来看看什么是人工血液,然后再谈谈全氟碳的由来。


人工血液是指那些具有携带氧和排出二氧化碳等血液功能,并且输入体内后,在一定时间里,可以全部或部分代替血液功能的液体。


研究人工血液的工作,已经有半个多世纪了。临床上应用的代血浆,就是研究的成果之一。但它只能起到补充血容量的作用,它不能输送氧气和排出二氧化碳,所以严格地说,不能算人工血液。


现在,各国科学家关于人工血液的报道很多,提出的主要研究途径有:人工合成血红蛋白及其类似物,无基质血红蛋白的利用及全氟碳化合物。


其中,全氟碳化合物被称为白色的血液。它的发现,与美国克拉克的名字密切相关。


1966年7月,发生了一件奇迹般的事:


美国辛辛那堤医院小儿科教授克拉克,在做实验时,不知什么时候,一只老鼠掉进了白色的全氟三丙胺溶液中。当时他并不知道。几个小时之后,等他回到实验室时,那只老鼠竟然像鱼一样在那白色溶液里欢蹦乱跳。他把这个发现公布后,轰动了整个医学界。1979年4月,日本宣布在世界上首先研究成功人造血,并在临床上获得成功的应用。我国化学家也于1980年6月9日在上海第一次将自己研制成功的这种人造血输入病人体内,至今仍在应用。


因为这种化合物的分子中,只有氟原子和碳原子,故又名“氟碳人造血”。又因为它是白色的,所以又叫它为“白色的血液”。


这种白色的人造血,是由全氟碳化合物组成的胶体超细乳剂,乳剂的颗粒直径小于0.1毫微米;它的粘度同人血差不多,比重比人血略大些。与人血相比,它有许多奇特的功能:它不仅可以扩充血容量,而且可以携带和排出二氧化碳,它携带氧气的能力比人血大2倍,特别适用于大出血急救和手术;它无血型之分,不论何人均可输注;化学稳定性好,存放时间达半年,比人血高一倍。它对人体无害,在体内64小时后,自动地通过肺部呼吸和尿液排出体外。因而被称为“20世纪的医学奇迹”。


正因为它的以上特点,所以输全氟碳人造血有许多优点:(1)不需要配血型,这对于罕见血型的病人、血型不合而手术无备血的病人特别合适;(2)输这种血不会引起输血后肝炎,避免了血液的交叉感染;(3)它与高压氧舱配合,可用于抢救一氧化碳中毒的病人。


这种人工血液还可用于脏器移植,特别是用于肾移植时的肾灌流保存;某些手术需要体外循环时,也可以用人工血液作为充填液以代替血液。与其他人工血液一样,它还有许多不足之处,比如不具备人血的免疫、凝血、抗菌、营养等功能,还需科学家进一步研究探索。


人工血液的研究,不仅直接对医学临床工作具有现实意义,而且对细胞培养、免疫功能、骨髓造血功能、肿瘤治疗、循环生理等基础研究也很有价值。相信在下个世纪,会出现更好的全氟碳乳剂。

什么是人造血液?

4. 人造血是如何发明的?

从根本上解除了血缘危机
——1978年人造血液的发明1978年,日本医生内藤良一向世界宣告:他制成了真正的人造血液。这一成功轰动了医学界。人造血液的制造成功,使人类找到了人血的代用品,从根本上解除了血源危机,是医学上的一个重大突破。
显微镜发明之前,人类对血液的探索是盲目的,很难有重大突破。古代人认为血液是生命和灵魂所在,血液一旦从血管流出,灵魂就跟着血液离开了人体。公元前2500年,古希腊人用血来治疗精神病,用角斗士的血当药物。打仗时,驱赶一大群绵羊跟在部队后面,战士如果受伤,就把他泡在盛满羊血的浴盆里,或给他喝大量羊血。
17世纪,斯旺默丹用显微镜首次发现了血细胞;1900年,奥地利33岁的生物学家兰斯坦纳发现,人体血液存在着三种组合,即A、B、O三种血型。血型的发现,奠定了血液分类学基础,并揭开了过去输血屡屡失败的原因。原来,不同型的血液,其红细胞表面,带有不同糖分子组成的抗原,而每种血液的血清中,又带有抗他种血型的抗体。不同型血液中的同型抗原和抗体相遇,就会使本来悬浮在血浆中的红细胞粘聚到一起,使血液失去功能,从而危及生命。
说来也巧,人造血液制造找到突破口,竟然和第一颗原子弹的制造有某种联系。1966年的一天,美国辛辛那提大学医学博士克拉克,在研究曾用于制造第一颗原子弹的氟氢化合物时,一只该死的老鼠突然掉进溶液里。十分奇怪的是,过了老半天,克拉克把它从溶液里捞起来时,它居然没被淹死,抖掉身上的溶液,一溜烟跑掉了。
克拉克又用一只大白鼠重复了类似的过程,并得到大致相同的结果。这一现象引起了克拉克的重视,他经过仔细研究发现,氟氢化合物溶液的含氧量很高,比水多10倍,相当于血液的两倍多。于是,他立即联想到,可以用这种溶液来制造人造血液。这一意外发现,立即轰动了全世界。
克拉克的发现,使科学家茅塞顿开,纷纷投入以氟碳化合物为主的人造血液的研究。
1968年,这个领域的研究园地绽开了第一朵鲜花:美国哈佛大学教授盖耶,做了第一个使哺乳动物在完全失血的状态下存活的实验。他在制得一种全氟碳乳溶液后,抽去老鼠身上血液的90%,并用这种乳液取而代之。然后,把老鼠放进一密封的玻璃罩里,并向罩内加进氧气。10分钟后,老鼠便苏醒过来,而且活了8个小时之久。
这一实验,证实了用氟碳化合物制造人造血液的可行性,也使科学家看到了人造血液研制的成功曙光。
可是,这一花朵没开多久就凋谢了。用来试验氟碳化合物的大白鼠,大多数只能活几个星期,最长的也只活了几个月。究其原因,是氟碳化合物的颗粒太大,注进动物机体之后排不出来。它在肝脏、胰脏里沉积,会使动物发生慢性中毒。
美国人没想到,日本人在制造人造血液的领域里会捷足先登。日本医生内藤良一受美国人实验的启发,采用全氟萘烷和全氟三丙胺的混合物作原料,再经表面活性剂乳化,制得一种牛奶似的白色悬浮液。它的颗粒极细,直径不超过1/10微米,而且状态稳定,可从尿道、汗腺中排出,也可以经肺泡呼出。以它代替血液,注射进老鼠、家兔、狗和猴子的体内,4星期内就可基本排净,8星期几乎没有任何残留。内藤良一往自己体内注射了50毫升,证明它不溶血,不凝血,完全可以和人体血液和平共处,互相配合。4星期后检查身体时,发现它已失效和基本被排出体外。
中国上海有机研究所与第三军医大学合作,经过5年辛勤研究,比日本晚一年,即1979年,研制成功了和日本一样的人造血液。
人造血液的临床应用,开始于1979年4月。那时候,日本福岛医科大学的本多宪儿教授,给一名前列腺手术后胃部大出血的患者输入了100毫升人造血液,取得了良好的治疗效果。
从此,人造血液便在医疗中获得广泛应用。它被用来抢救大量失血者,代替人血充填人工心肺机、保存移植脏器,急救一氧化碳中毒和再生障碍性贫血等等。
人造血液不仅可以代替人血,而且使用起来有很多优点。其一,节省输血准备时间,有利于及时抢救病人。因为不管什么血型的人体,都可以用人造血液输换,它不会引起任何排斥、变态反应。其二,它可形成固体,方便运输。其三,它易于保存,不像人血那么娇贵。人的鲜血,即使放在4℃~6℃的冰箱里保存,最多也只能保存两周。人造血液则不需要低温,贮藏数年仍然可用。其四,它是现代工业产品,无毒无菌,可使受血者免除感染之忧。
不过平心而论,人造血液并非十全十美。它虽具有运送空气的功能,却远不如人血“能干”,不能像人血那样还能输送营养物质,有免疫、凝血等功能。人造血液输入人体后,寿命只有60小时左右。它严格说来只能叫做人造红细胞,只能作为人血的临时代用品。
今天,医学界仍用奥地利生物学家兰斯坦纳的方法,按红细胞划分血型,现已发现了21个血型系统。1983年,对改变血型的探索也取得了重大突破。日本群马大学教授古川研,非常巧妙地用酶把A型血红细胞表面的糖分子卸下来,A型血于是摇身一变,变成了O型血;然后,他又同样巧妙地用酶把B型血红细胞表面的糖分子,装在O型血红细胞表面,使O型血变成B型血。几乎与此同时,美国纽约血库的科学家们,也用类似的方法,使B型血变成了O型血。
改变血型方法的发明,意义不同寻常,其中之一就是:它打破了输血时对血型的限制。它是血液研究园地绽开的又一朵鲜花。

5. 人造血液是怎样被发明的?

病人大量失血,病情危急的时候,可以输进别人的血来挽救生命。可是,在实际情况中,医院里血库的血量总是有限,往往不能满足人们的需要。于是,化学家和医学家们一直在研究人造血液。
有趣的是,人造血液和一只老鼠颇有渊源。俗话说:“一只老鼠坏了一锅汤。”但是,一个偶然的机会,一只老鼠掉进汤里,却引发了科学家的灵感。1966年的一天,美国医学家克拉克博士正在实验室里聚精会神做研究,身旁桌子上放着一种特殊的液体——氟碳化合物。不知道从哪里跑出一只常用的实验动物小白鼠,那只小白鼠一窜一跳,一下子掉进了盛有氟碳化合物的容器里。
克拉克不经意间发现了掉进容器里的小白鼠。小家伙浑身上下湿淋淋的,还在顽强地挣扎着,克拉克博士大发恻隐之心,将它捞了出来。小白鼠被解救后,在克拉克面前从容地抖了一抖毛,一溜烟地跑掉了。
克拉克开始纳闷,为什么小白鼠在氟碳化合物溶液中,不仅没有淹死,反而精力仍然那样旺盛呢?难道是氟碳化合物有什么“神奇”的功能?
于是,他有意弄来一只小白鼠,将它放在盛有氟碳化合物的容器里,注意观察眼前发生的一切。小鼠在溶液中拼命挣扎,然而接连几个小时过去了,小鼠仍然精神抖擞,奋力往外爬。如果是掉进水里,这么长的时间,小白鼠早就没命了。
这样一来,克拉克博士对氟碳化合物大感兴趣,开始认真研究这种特殊的物质。研究结果表明,这种溶液具有相当强的储存氧的能力,甚至超过血液的两倍。后来,另外一位科学家将氟碳化合物溶液代替血液,输进了小白鼠的身体内,结果小白鼠能够坚持活了一段时间才死去。
克拉克的研究成果引起日本绿十字公司经理的重视,他马上带领科研人员到美国考察,回国后组织了150位专家进行研究,结果表明氟碳化合物并不是最理想的血液代用品。后来对人造血液的研究又有了新的进展,1979年4月,绿十字公司宣布在世界上首先研究成功人造血液,把氟碳化合物和甘油、卵磷脂、氯化钠、氯化钾、氯化钙、碳酸钠、葡萄糖混合在一起,就可得到人造血液。

人造血液是怎样被发明的?

6. 人造血液是怎么发明出来的?

科学家斯洛维特运用克拉克的发现,给离体的大鼠脑灌流氟碳化合物乳剂,使之在离体后存活了一段时间。又一位美国科学家盖耶用全氟三丁胺乳剂,置换了一只大鼠的全部血液,使大鼠在纯氧条件下存活了8小时,首次创造了无血的哺乳动物存活的最长时间。此后,克拉克用氟碳化合物乳剂替换了狗的90%的血液,结果这只狗长期存活下来,未见有异常变化。大量实验证明,氟碳化合物乳剂在血液循环中,确实可以起到红细胞的作用。
当时正在欧洲旅行的日本医生内藤良一,闻讯后专程去美国拜访了克拉克。回国后,他和大阪的同事们开始研究人造血液。经过数百次试验,他们在1978年试制成功了一种氟碳乳剂。为了验证这种乳剂的无害性,内藤在自己身上用了50毫升,其他10位同事也做了同样的试验,结果均未发现不良影响。
1979年,氟碳化合物乳剂作为人造血液首次在日本问世,临床应用取得成功。这种人造血液呈白色,看上去不像血液,是一种具有携氧性能的氟碳化合物全氟萘烷和全氟三丙胺的混合物。将它注入失血的人体内,可以代替部分血液,维持生命活动。使用人造血液可以不受血型的限制,人人可用,还可以在制药厂大批量生产,而且能够保存三年,输氧力比真血高两倍。它不仅可以作为一般失血的输注,还可以治疗一些血液性疾病,像再生障碍性贫血、一氧化碳中毒等,因而人们称它为“血液病患者的希望”。
人造血液的研究和临床应用的成功,是当今医学科学的一个新飞跃,也是有机化学应用于医学的生动体现。我国人造血液的研究,是从1975年开始的,1980年6月19日在上海临床应用也获得了成功。目前人造血液已在世界各地广泛使用。

7. 人造血液是怎么回事?

人造血液是替代人的血液的各种人造物的总称,包括运输氧的红血球、止血的血小板和清除病毒等异物的免疫抗体(球蛋白)。
这种人造血含有人造血红蛋白

据《日本经济新闻》日前报道,美国科学家从数十年前就开始研究开发人造血液,最近美国伊利诺伊大学科学家设立的一家风险企业结束了人造红血球的临床试验,已向美国食品和药物管理局(FDA)提出了制造申请。这家企业开发的人造红血球是由多个运输血液的蛋白质——血红蛋白结合起来构成的。除此之外,还有数家美国风险企业以及南非和俄罗斯的企业也都在进行人造血液临床试验,研究开发竞争十分激烈。
日本早稻田大学也开发了人造红血球。它与美国的不同之外是把血红蛋白封入脂质膜里以增加它的体积。人造红血球直径约为150纳米,这既不堵塞毛细血管,也不会进入血管的孔隙。指质膜表面附着一层亲水的高分子,以防止在血液里发生凝固现象,因此它可以很好地运输氧气。迄今为止,使用老鼠进行的试验已确认了它的有效性和安全性。

人造血液是怎么回事?

8. 什么是人工造血?

据英国媒体报道,美国先进细胞技术公司的科学家们已在实验室中利用干细胞制造出人造血。倘若这一研究成果能继续推广,人类将从此结束献血,血液可以被源源不断地创造出来,也令输血感染致命病毒的风险不复存在。理论上,这种红血球细胞与正常人体内的红血球细胞没有分别,可输送氧分到身体各个部位。医学界将以最快的速度开始对这种人造血进行临床试验。长远来说,这种血液会取代现时靠热心人士捐出来的血液和血制品,供应给需要输血的人士使用。换言之,有朝一日捐血会变得可有可无。