人造血液能代替天然血液嗎

目前，我們制造的人造血僅有供氧功能，缺乏天然血液運輸養分和殺菌等功能，因此無法完美替代天然血液，更多的是起到緊急替代的功能。那么，科學家們能不能制造出一款“天然”人造血呢？

在影視劇和日常生活中，我們?？吹饺藗円蛞馔馐鹿蚀罅渴а獏s苦等不到合適血源，最終殘疾甚至喪命的悲劇。時至今日，志愿者們捐獻的血液仍不足以滿足人們日常用血的需求，于是科學家們開始制造人造血液。那么，人造血液能像天然血液一樣嗎？

神奇液體的發現

1966年初的一天，美國醫生利蘭·克拉克在實驗室中如常做實驗。克拉克專注于實驗時，一只頑皮的實驗小鼠一不小心掉入了滿滿一燒杯的白色溶液中。等克拉克和助手發現這只老鼠時，已過去了好幾個小時。奇怪的是，這只老鼠不但沒死，還在白色溶液——氟化碳里活蹦亂跳。

經過解剖證實，老鼠并沒有能在液體中呼吸的器官，那么它在氟化碳溶液中為什么沒有窒息呢？究其原因，氟化碳溶液的含氧量很高，是純水的數十倍，相當于血液的兩倍多。它進入機體后，能像血液一樣給機體提供氧氣。

克拉克的發現震驚了世界，這種溶液是否適合人類呢？科學家們很快證實了氟化碳溶液作為血液的可行性。美國哈佛大學的蓋耶教授將一種全氟碳乳液注射到老鼠體內，取代了其體內90%的天然血。然后，把老鼠放進一個密封的玻璃罩里，向罩內輸入氧氣。如預想的一樣，老鼠并未因失血而馬上喪命，手術后，它仍存活了8個小時。

后來，科學家們研制了各種配比的氟化碳人造血液，這些人造血液在臨床手術中被輸入人體，挽救了瀕危的病人。

這種白色的血液沒有血型限制，任何人都可以使用，在緊急情況下完美解決了缺血難題。不過，正如動物實驗所表現出的不足一樣，當人體大量失血時，這款人造血液不能保證手術的成功，因為天然血液不僅能供氧，還具有運輸養分和殺滅病菌等功能，而氟化碳血液并沒有這些功能，術后因營養不足和病菌感染等原因仍可能導致病人喪命。

“雞尾酒”人造血

既然單一功能的氟化碳血液不能滿足人體供血的所有要求，那么能不能制作一款包含多種血細胞和成分的人造血液呢？

與人造器官類似，科學家們首先想到了用動物血液來替代人血。21世紀初，美國一家醫藥公司用牛源血紅蛋白制造了一款動物血液人造血——“血純”。“血純”在常溫下能保存3年以上，與各種血型都具有較高的兼容性，運輸氧氣的能力與正常血液相當，但副作用發生率比輸正常血液高出約5%。2013年，羅馬尼亞的科學家用蚯蚓血紅蛋白和無機鹽制造了另一種人造血液。這款血液比“血純”更穩定，輸入老鼠體內沒有引發任何不良反應，且能完成運輸氧氣和氣體交換的功能。但是，與氟化碳血液相同，“血純”目前除了運輸氧氣外，沒有人類天然血液的其他功能。

動物血沒能成功替代天然人血，科學家再次走上了生化血的道路。一開始，科學家將人體血紅蛋白分離出來，滅菌處理后進行化學修飾，制成暗紅色的粉末，需要時將之用水泡開，就能進行輸血。不過這種人造血使用后容易產生副作用，沒法大范圍推廣使用。后來，美國的一位兒科醫生想到了一個方法，將滅菌后的血紅蛋白用人工合成的納米材料包裹起來，減少了副作用發生的概率。

受這種想法啟發，2019年，日本研究人員研制出了一種功能更豐富的人造血液。其“血漿”由一個個直徑約為250納米的脂質體囊泡組成，脂質體與細胞膜的成分類似，更容易被細胞吸收。脂質體囊泡中包裹著人造血小板和人造紅細胞，除了能運輸氧氣和二氧化碳外，還有凝血功能。這款人造血同樣沒有血型限制，且保質期高達一年，當屬目前最有潛力替代天然血液的人造血了。

模仿人體制造血液

目前，我們制造的人造血都沒能完美替代天然血液。人造血更多的是起到緊急替代的功能，在大量失血又一時找不到合適血源的情況下起到急救的作用，最終人類還是要靠自身強大的造血功能源源不斷地補充血液才能長期存活。那么，科學家們能不能模仿人體的造血功能，制造一款“天然”人造血呢？

2011年，法國的一個科研團隊首次將體外激活的造血干細胞輸入人體，這些干細胞在人體中成功發揮了作用。研究人員首先從志愿者的骨髓里抽取了造血干細胞，然后利用人工合成的生長因子激活干細胞。在給這些人工激活的干細胞做好標記以供追蹤之后，他們將其注射回捐獻者的體內。結果表明，這些“人造”干細胞的壽命和功能與天然干細胞基本相近。

但是，干細胞注射進人體再造血需要一定的時間，在緊急情況下無法滿足即時供血的需求，因此，各國科研人員陸續開展了體外培養干細胞制造血細胞的實驗，并取得了一些成果。2016年，中國的一個科研團隊通過干細胞技術成功制備出“人工紅細胞”，其與天然紅細胞的血紅蛋白含量、攜氧能力等各項指標基本一致，是目前最適宜臨床應用的干細胞來源的人造紅細胞。下一步，該團隊致力于規?；苽淙斯ぜt細胞，與特定功能血漿復合后，形成具有完整生理功能的新型人造血。

隨著醫學技術的發展和進步，我們已經離“天然”人造血越來越近了。終有一天，人類必將徹底解決血源不足的問題。

（中國新聞網2022.4.20）