人造血是如何发明的? 人造血液是怎样被发明的?

作者&投稿:芒放 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

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。



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。

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。

血液是如何形成的
答:每个人体内的血液,都是自己体内产生的,不是由母体血液流入胎儿血管先天带来的。 胎儿早期发育时,在其胚胎体内部,就逐步产生了自己的造血中心。当胚胎发育到第三周时,卵黄囊壁上的血岛就是第一个造血的中心,这个中心的造血期到第九周为止。胚胎发育到第六周时,肝脏开始造血,9-24周的胎儿,肝脏...

造血干细胞来历及作用是什么
答:和比萨彼若分别提出了骨髓是成人造血的重要部位的观点,但直到十九世纪末才得到广泛接受;1898年帕彭海姆采用改良若曼诺斯基染色法,追踪到了原始单个核细胞,并认为这是所有血细胞的共同始祖细胞;1961年,加拿大科学家蒂尔和麦卡洛克发明了著名的脾集落生成单位证实确实存在有一种具有再植和多向分化能力的细胞,即造血干细胞...

血液是如何形成的
答:每个人体内的血液,都是从胚胎时期就开始形成的,并非由母体血液传递给胎儿。在胚胎早期发育过程中,造血中心逐渐在胚胎体内形成。大约在胚胎发育的第3周,卵黄囊壁上的血岛成为第一个造血中心,这一阶段的造血活动在第9周结束。到了第6周,肝脏开始参与造血,并在第9周至第24周期间成为主要的造血器官...

在造血干细胞中产生的细胞都有什么,都在哪里成dž
答:造血干细胞( Stem cell ,SC)是指骨髓中的干细胞,具有自我更新能力并能分化为各种血细胞前体细胞,最终生成各种血细胞成分,包括红细胞、白细胞和血小板,它们也可以分化成各种其他细胞。基本介绍造血干细胞 图示造血干细胞( Hemopoietic Stem cell ,HSC)的干,译自英文“ stem ”,意为“树”、“干”和“起源”。类...

红细胞是如何生成的?
答:在人体不同的发育时期,生成红细胞的组织器官是不完全相同的。胚胎期,红细胞先后在卵黄囊、肝、脾和骨髓生成;出生之后至青春期,生成红细胞的器官则为全身红骨髓;成年后,红骨髓主要局限于扁骨如胸骨、椎骨、肋骨、髋骨和颅骨等。血细胞生成有赖骨髓造血功能的正常。如果人体受放射性物质或某些药物(...

白血病骨髓移植技术是什么时候发明的,?
答:1937年Schretzenmyr首先将骨髓的活细胞进行移植尝试,他应用新鲜自体或异体骨髓,肌肉注射治疗寄生虫感染,取得一定的效果。20世纪是造血干细胞移植术经历了萌芽、早期研究和发展的时期。现在世界各国开展干细胞移植研究和临床应用。

如何实现企业的造血功能?
答:创新和转型。过去常常说一个企业有核心技术谈何容易。但是任何一个企业一定要有创新的基础,而且要有办法将创新变成企业自身的一种素质。人才的培养。人才是企业战略驱动的根本保证,有了人才,才有办法执行战略,才有办法帮助你新。而凝聚所有这些人的力量是文化,一个没有文化的企业,是无法把所有有才华...

人的红细胞是如何增殖的?
答:外周血中成数的红细胞不能分裂增殖,他们的结局就是在平均120天后破裂死亡。负责制造红细胞的部位对于不同年龄段的人来说不尽相同。胚胎期人的肝、睥、骨髓都可以造血;新生儿只有骨髓可以造血,肝、睥只发挥代偿性作用;成人只有红骨髓能造血。造血过程,也就是各类血细胞的发育、成熟的过程,是一个...

世界首例基因编辑人体造血干细胞成功移植,在医疗史上有什么意义?
答:一例与“柏林病人”(全世界唯一被治愈的艾滋病患者)相似的案例出现在北京。患者与“柏林病人”同患血液肿瘤兼艾滋病,治疗方案同是造血干细胞移植;不同的是,前者通过基因编辑的方法获得CCR5基因突变的造血干细胞,而后者的突变天然拥有。这项研究成果是第一步,它证明了基因编辑后的造血干细胞在人体中...

骨髓移植什么时候发明的
答:1895年国外已经发现骨髓输注用于晚期肿瘤治疗。1957年Dr. Edward Donnall Thomas等采用骨髓进行骨髓移植,治疗难治性白血病。近十几年来,人们发现粒细胞集落细胞因子能将骨髓中的干细胞动员至外周血中,20世纪80年代利用血细胞分离机同样能获得足够数量的造血干细胞进行外周血干细胞移植。后来,又发现脐带血...