【生物醫學】血液注氧救兔子

這些粒子直接注入到血液裡,跟循環周身的紅血球細胞混在一起。

■注入灌滿氧氣的微粒子,可預防缺氧所導致的心跳停止和腦部損傷,避免胎兒因為血液供輸出問題而造成腦部癱瘓,拯救呼吸功能受損或呼吸道阻塞的人們性命,此研究結果發表於《科學轉譯醫學》期刊上。

編譯│高英哲

研究員在兔子體內的血液注入灌滿氧氣的微粒子之後,兔子竟然可以在氣管阻塞的情況下,一口氣都不用呼吸,存活達到十五分鐘之久。負責領導研究團隊的波士頓兒童醫院心臟科醫師約翰.凱爾 (John Kheir) 表示,用這種方式繞過肺部給血液充氧,可預防缺氧所導致的心跳停止和腦部損傷,避免胎兒因為血液供輸出問題而造成腦部癱瘓,拯救呼吸功能受損或呼吸道阻塞的人們性命。研究團隊已將其研究結果發表於《科學轉譯醫學》期刊上。

過去醫師們曾經試著將自由的氧氣直接注入血液中,藉此治療低氧血症或發紺等等與缺氧相關的病症,凱爾說成效不一。英國倫敦大學學院密集看護專家麥溫.辛格 (Mervyn Singer) 就說,以十九世紀晚期為例,美國醫師約翰.哈維.凱洛格 (John Harvey Kellogg) 就曾經進行過氧氣灌腸實驗,這點子這幾十年來就以灌腸的形式重出江湖。但是這些方法有危險性,因為自由的氧氣可能會累積成大顆氣泡,形成稱為「血栓」 (pulmonary embolism) 的致命阻塞情況。注入液態氧就可以預防這種現象,然而這道程序卻得要在危險的低溫下進行。

凱爾等人所用的微型膠囊,集結了這兩種做法的優點:微型膠囊由一種叫做「脂質」 (lipid) 的單層球形生物分子層構成,每個膠囊裡都含有一個小小的氧氣泡,如此一來氧氣就被裝在膠囊內,懸浮在液態乳劑裡,無法形成比較大的氣泡。這些粒子直接注入到血液裡,跟循環周身的紅血球細胞混在一起。凱爾說氧氣一接觸到紅血球細胞,幾秒內就擴散到細胞裡頭了。「等到這些微粒子抵達肺部時,大部份的氧氣已經傳送到紅血球細胞裡了。」

微型膠囊與目前使用中的各種人造血液大不相同:人造血液雖然可以將氧氣帶到身體各處,但還是必須從肺部吸收氧氣。凱爾說這種脂質泡泡很安全。「一旦氧氣離開泡泡,外殼就會彎折,脂質隨之裂解,被身體重新吸收。」注入這種含氧粒子的兔子可以在不用呼吸的情況下,存活達到十五分鐘之久,血壓跟心跳還都很正常。牠們的心臟、肺臟跟肝臟,都沒有出現因為缺氧而造成的損傷或血栓。

凱爾說微型膠囊不但容易製造,而且成本低廉。只要將脂質成份放在含氧環境裡,暴露在密集音波之下,微型膠囊就會很有效率地自己形成,這個流程叫做「音波處理」 (sonication) 。辛格說這套做法相當精密,他指出心肺機能夠給血液充氧,將血液打到體外充氧,再打回體內的葉克膜氧合 (extracorporeal membrane oxygenation) 同樣也辦得到,不過這些技法比較適合動手術或長時間維生系統使用,碰到有人氣管阻塞這種緊急情況時,就派不上什麼用場了。

凱爾認同辛格的說法,他表示微粒子充氧法最大的優點之一,就是它生效的速度很快。他認為經過調整之後,有可能可使維生時間延長到三十分鐘之久,不過他懷疑是否還能夠延得更久一點。由於微粒子並不會反覆循環,必須一直把新的微粒子注入血液內,加上能夠打進血液裡的額外液體量也有限度,凱爾說:「微粒子還是沒有辦法取代肺臟,它只能夠在一小段時間內,暫時取代肺臟的功能而已。」
--

 研究出處:Rabbits kept alive by oxygen injections

責任編輯:Nita Hsu

1,854 人瀏覽過

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *

為了避免你是機器人,請在留言前回答以下問題: