【生物醫學】血液注氧救兔子

■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。」
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 研究出處：Rabbits kept alive by oxygen injections

責任編輯：Nita Hsu