18新利最新登入人造血液是如何工作的

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也称为红细胞,红细胞形状像两面凹的光盘。了解现代医学人工血液和更多的照片。
照片礼貌Garrigan.Net

医生和科学家们想出了很多小玩意可以接管的身体部位,破坏或磨损。一个例如,基本上是一个泵;一个人工心脏是一个机械泵,动作。同样,全膝关节置换用金属和塑料代替骨骼和软骨。假肢已经变得越来越复杂,但从本质上说,他们仍然是机械设备,可以做的工作手臂或腿。这些都是相当容易理解,换掉一个器官的人造替代品通常是有意义的。

人工另一方面,可以令人震惊。原因之一是,大多数人认为血不仅仅是结缔组织,携带氧气和营养物质。相反,血液代表生命。许多文化和宗教的地方特殊的意义,及其重要性甚至影响了英语语言。你可能会引用您的文化或祖先的特征是在你的血液。你的家人是你的血亲。如果你愤怒,你的血液沸腾。如果你害怕,它运行冷。

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血液携带这些内涵有充分的理由——这是绝对必要的脊椎动物的生存的生命形式,包括人。它从你携带氧气在你的身体所有的细胞。它还拿起了你不需要的二氧化碳并返回到你的肺,这样你就可以呼出。血从你的消化系统提供营养物质和激素从你的内分泌系统的部分你的身体需要他们。它穿过肾脏和肝脏,删除或分解废物和毒素。免疫细胞在血液有助于防止和抵御疾病和感染。也可以形成血凝块,防止致命失血很小的伤口和擦伤。

接下来,了解不同的血液组件和人造血液为什么是必要的。

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血是什么?

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扫描电子显微镜图像从人体血液正常循环。
摄影师布鲁斯·吉姆/哈利Schaefer礼貌国家癌症研究所

它似乎是不可能的,甚至是不可能的,这人造物质可以替代所有这些工作,是人类生活的中心。理解的过程,它有助于知道一点关于真正的血液是如何工作的。18新利最新登入有两个主要组件——血等离子体形成元素。近血液携带的一切,包括营养、激素和浪费,是溶解在等离子体,主要是水。形成元素细胞和部分细胞,也漂浮在等离子体。形成元素包括白细胞(白细胞),是免疫系统的一部分血小板,帮助形成凝块。红细胞(红血球)负责血液最重要的任务之一,携带氧气和二氧化碳。

红细胞表面有很多;他们占了超过90%的血液中有形成分。几乎所有对他们帮助他们更有效地输送氧气。红细胞的形状像一个盘两边凹,所以它有很多氧气吸收和释放的表面积。膜是非常灵活的和没有核,所以它可以通过微小的毛细血管无断裂。

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血红细胞的缺乏核也给了它更多的空间血红蛋白(Hb)一个复杂的分子中含有氧气的人。它是由称为蛋白质的组件球蛋白和四个色素称为亚铁血红素。血红素铁结合氧使用。在每个红细胞约2.8亿血红蛋白分子。

如果你失去了很多血,你失去很多氧气输送系统。免疫细胞,营养和血液携带的蛋白质很重要,,但是医生们通常最关心你的细胞是否能够得到足够的氧气。

在紧急情况下,医生会给病人体积扩展器像盐一样,以弥补失去的血量。这有助于恢复正常血压和让剩下的血红细胞继续携带氧气。有时,这是足以让身体,直到它可以产生新的血液血细胞和其他元素。如果不是,医生可以给专利输血替换一些失去的血液。输血在一些外科手术也相当普遍。

这个过程是很好,但是还是有几个问题可能很难或不可能得到他们需要的病人血液:

  • 人类血液保持冷却,它有一个42天的保质期。这使它不切实际的紧急救援人员携带在救护车或医务人员携带到战场上。体积膨胀卡本身可能不足以让严重出血病人活着,直到他到达医院。
  • 医生必须确保血液是正确的类型- A、B、AB和O,在给一个病人。如果一个人接收错误类型的血液,会导致致命的反应。
  • 需要血的人的数量增长速度超过了献血的人的数量。
  • 像艾滋病毒和肝炎病毒污染的血液供应,尽管改进测试方法在大多数发达国家污染的可能性较小。

这就是人工血液进来。人造血液不真正的血液做所有的工作——有时,它甚至不能取代失去的血量。相反,它在一个人的情况下携带氧气的红细胞不能做它自己。出于这个原因,人造血液通常被称为一个氧治疗。不像真正的血液,人造血液可以消毒杀死细菌和病毒。医生还可以给病人不管血型。目前很多类型的保质期一年多,不需要冷藏,使它们适合在紧急和战场上的情况。所以即使它实际上并不取代人类的血液,人造血液仍然是相当惊人的。

我们来看看人造血液的来源,它是如何工作的人的血液中。18新利最新登入

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人工血液细胞

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处在和全氟化合物有很广大大小于红细胞。

直到最近,大多数试图创造人造血液失败了。在19世纪,医生成功给病人动物血,牛奶、油和其他液体静脉注射。即使人类的发现血型在1901年,医生一直在寻找血液替代品。世界大战I和II和肝炎的发现人类免疫缺陷病毒(HIV)也提出了其发展的兴趣。

制药公司开发的几个品种的人造血液在1990年代和1980年代,但许多人放弃了他们的研究在心脏病发作、中风和死亡的人体试验。一些早期的公式还导致毛细血管崩溃和血压飙升。18新利最新登入然而,进一步的研究导致了几个特定的血液替代品——在两类hemoglobin-based氧载体体)perflourocarbons(全氟化物)。这些替代品已接近最后的测试阶段,可能很快就会提供给医院。其他人都已经在使用中了。举个例子,一个叫做Hemopure HBOC目前用于医院在南非,艾滋病病毒传播方面的威胁的血液供应。PFC-based氧载体叫做Oxygent后期阶段的人体试验在欧洲和北美。

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这两种类型有显著不同的化学结构,但是他们都主要通过工作被动扩散。被动扩散利用了气体的趋势从地区更大的浓度区域较小的浓度,直到它达到的状态平衡。在人体内,氧气从肺部血液(高浓度)(低浓度)。然后,一旦血液到达毛细血管,氧气从血液(高浓度)组织(低浓度)。

看到下一个页面来了解更多关于HBOC血。

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HBOC血

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从诺思菲尔德PolyHeme HBOC实验室

HBOC隐约像血。他们非常深红色或勃艮第是由真实的,消毒血红蛋白,它可以来自各种来源:

  • 从真正的红血球,过期的人血
  • 红细胞表面从牛血
  • 转基因细菌可以产生血红蛋白
  • 人类胎盘

18新利最新登入然而,医生不能仅仅只是人类的血液注入血红蛋白。当血液细胞内,血红蛋白携带和释放氧气的一项伟大的工作。但是没有细胞的膜来保护它,很快血红蛋白分解。瓦解血红蛋白可以导致严重的肾脏损害。出于这个原因,大多数处在使用修改形式的血红蛋白比自然产生的分子是坚固。一些最常见的方法有:

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  • 交联部分血红蛋白携氧血红蛋白分子的导数diaspirin
  • 聚合血红蛋白通过绑定多个分子
  • 共扼血红蛋白结合到聚合物

科学家也研究处在包裹血红蛋白合成膜由脂质,胆固醇和脂肪酸。HBOC, MP4,是由血红蛋白涂在聚乙二醇。

处在工作就像普通的红血球。分子HBOC浮动的血浆,氧气从肺部和下降在毛细血管。比红细胞表面分子小得多,所以他们可以适应空间,红细胞表面不能,如到极度肿胀的组织或异常血管周围恶性肿瘤。大多数处在一个人的血液中停留大约一天,远低于普通红血球流通的100天左右。

18新利最新登入然而,处在也有一些副作用。修改后的血红蛋白分子可以放入非常小的细胞和债券之间的空间一氧化氮维持血压,这是重要的。这可能会导致病人的血压上升到危险水平。还可以引起腹部不适和胃痉挛,处在最有可能的释放自由基、有害分子,会损害细胞。一些处在可能引起暂时的,红色的眼睛或刷新皮肤变色。

接下来,了解PFC血液和它如何与处在不同。18新利最新登入

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PFC血

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由Oxygent PFC-based人工血
由John b .图片/照片科普

不同处在于,全氟化物通常是白色的,完全是合成。他们很像碳氢化合物——化学物质由碳和氢的——但是它们包含氟碳。

全氟化合物有很广的化学惰性,但是他们非常擅长溶解气体。他们可以携带20 - 30%比水或血浆气体,如果更多的气体存在,他们可以携带更多。出于这个原因,医生主要使用全氟化物与补充氧气。18新利最新登入然而,额外的氧气会导致自由基的释放一个人的身体。研究人员正在研究是否全氟化物可以工作没有额外的氧气。

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全氟化合物有很广油性又滑,所以他们必须乳化,或悬浮在液体中使用的血液。通常,全氟化合物有很广与其他物质混合经常用于静脉注射药物,如卵磷脂或白蛋白。这些乳化剂最终分解为他们从血液循环。肝脏和肾脏从血液中删除它们,肺呼气全氟化物他们将二氧化碳的方式。有时人们体验类似流感的症状,身体消化和呼气全氟化物。

全氟化物,就像处在于,是极其微小的,可以适应空间红血球无法到达的。出于这个原因,一些医院研究了全氟化物是否能治疗创伤性脑损伤(TBI)通过提供氧气脑组织肿胀。

制药公司正在测试全氟化物和用于处在特定的医学情况,但他们也有类似的潜在用途,包括:

  • 恢复氧气交付从创伤失血后,特别是在紧急和战场上的情况
  • 防止在手术需要输血
  • 保持氧气流癌组织,这使得化疗更有效
  • 治疗贫血,导致红细胞的减少
  • 允许氧气交付组织肿胀或地区的身体患有镰形细胞贫血症

人造血液并非没有争议。接下来,我们来看看周围的一些问题以及其未来在医学使用。

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人造血液的争议

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PolyHeme,从诺思菲尔德实验室,是另一种类型的人造血液。

乍一看,人造血液似乎是一件好事。它有一个比人类血液更长的保质期。由于制造过程包括灭菌、不携带疾病传播的风险。医生可以管理任何血型的病人。此外,许多人由于宗教原因不能接受输血可以接受人造血液,特别是全氟化物,并非来自血液。

18新利最新登入然而,人造血液一直在几个争议的中心。医生放弃了使用HemAssist,第一个HBOC在人类身上测试在美国,病人收到HBOC死后更经常比那些接受捐献的血液。有时,制药公司有麻烦证明他们的氧载体是有效的。这是因为人造血液的一部分不同于真正的血液,所以很难制定比较准确的方法。在其他情况下,例如当人造血液用于提供氧气通过脑组织肿胀,结果很难量化。

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另一个争议涉及到人工血液的研究。从2004年到2006年,诺思菲尔德实验室开始测试一种叫做PolyHeme HBOC创伤患者。研究发生在20多个医院在美国。因为许多创伤患者无意识和医疗程序不能同意,美国食品和药物管理局(FDA)批准测试作为一个没有同意的研究。换句话说,医生能给病人PolyHeme代替真正的血液没有问。

诺思菲尔德实验室教育人们在社区召开会议研究。该公司也给人们机会戴手镯通知紧急救援人员,他们不愿参与。18新利最新登入然而,批评者声称,诺思菲尔德实验室没有做出足够的努力教育公众,并指责该公司违反医德。

血液替代品可以作为兴奋剂使用,就像人体血液可以在使用时血液兴奋剂。“有线”2002年10月的一篇文章报道,一些骑自行车的使用Oxyglobin,兽医HBOC,增加血液中氧气的含量。

尽管争议,人造血液可能在广泛使用在未来数年。第二代血液替代品可能也会变得更加成熟。在未来,处在和全氟化物可能看起来更像血红细胞,而且他们可能携带的一些酶和抗氧化剂,真正的血液。

有关更多信息,请参见下一个页面上的链接上血,人造血液和相关的话题。18luck手机登录

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更大的链接

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