人工紅血球可在常溫下保存6個(gè)月以上，并且不存在血型匹配問題。使用超微納米膠囊，可以穿過已經(jīng)開始堵塞的細(xì)微血管，有望成為治療心肌梗塞與腦梗塞的良藥。 

　　人工紅血球不僅可在發(fā)生大災(zāi)害時(shí)在大量輸血方面發(fā)揮作用，還可以用于循環(huán)障礙疾病治療——如今人工紅血球的已進(jìn)入正式開發(fā)階段，可望在2007年進(jìn)入實(shí)用階段。 

　　多家廠商目前已開始著手人工紅血球的技術(shù)開發(fā)，其中泰爾茂（Terumo，日本最大的醫(yī)療器械制造公司）因?yàn)槭褂昧思{米技術(shù)而引起了廣泛關(guān)注。泰爾茂的人工紅血球是在名為脂質(zhì)膜的超微膠囊內(nèi)包裹可將紅血球內(nèi)的氧運(yùn)送到人體內(nèi)部的血紅蛋白構(gòu)成。脂質(zhì)膜的大小為200nm（1nm=1/10億米），約為天然紅血球的1/40。 

　　尤其令人期待的是，這種人工紅血球可以作為手術(shù)時(shí)輸血的替代品。由于血液在冷藏狀態(tài)下只能保存3周，因此難以長期貯藏，管理起來相當(dāng)棘手。而人工紅血球在常溫下可以保存6個(gè)月以上，最長可以保存2年，完全可以長期貯備。 

　　另外，人工紅血球不存在血型匹配問題，這也是其可以成為血液代用品的一個(gè)重要因素。有調(diào)查表明，約有20%的醫(yī)院發(fā)生過在手術(shù)時(shí)發(fā)生輸血血型不符的事故。如果是人工紅血球的話，就不會出現(xiàn)血型確認(rèn)失誤，還可以省去血型檢查時(shí)間。 

    把血紅蛋白裝進(jìn)“袋”中 

　　人工紅血球的開發(fā)始于80年代前半期。此前的“主流”是美國著名醫(yī)療器械廠家百特(Baxter)公司發(fā)明的將血紅蛋白分成單個(gè)使用、或?qū)⑷舾蓚€(gè)連接起來使用的方式。 

　　泰爾茂著手人工紅血球的開發(fā)較晚，其研究的起點(diǎn)是將有毒性的血紅蛋白裝進(jìn)“袋”中。該公司使用的“袋”就是超微膠囊。 

　　天然紅血球的大小為6000～8000nm，其中密密麻麻地排列著約2億8000萬個(gè)血紅蛋白，每個(gè)血紅蛋白的大小不過約5nm。但是在血管壁上存在著為數(shù)眾多的約100nm的縫隙。因此，只有5nm大小的血紅蛋白能夠從血管壁漏到外面，“就會產(chǎn)生血管收縮，血壓急劇上升等副作用”（泰爾茂研究開發(fā)中心主任研究員緒方嘉貴）。 

　　因此，人們也開始進(jìn)行將血紅蛋白連接起來的研究，但在技術(shù)上將20個(gè)以上的血紅蛋白連接起來難度很大，因此一直難以形成大小超過100nm的血紅蛋白鏈。 

　　對此，泰爾茂決定將開發(fā)方向定在超微膠囊上。這一技術(shù)開發(fā)過程中的關(guān)鍵有兩點(diǎn)，一個(gè)是膠囊的大小要一樣。雖然膠囊本身為泰爾茂自己生產(chǎn)，但“大小均統(tǒng)一為200nm是很困難的”（緒方）。 

　　另外，在將血紅蛋白放進(jìn)膠囊的“封入”過程中，要使用特殊的技術(shù)對血紅蛋白和膠囊進(jìn)行攪拌，還必須把放不進(jìn)膠囊的血紅蛋白去掉。這些問題通過使用無法透過200nm縫隙的膠囊以及僅能透過血紅蛋白的超精細(xì)過濾器得到了解決。 

　　在上述過程中，在常溫下攪拌不耐熱的血紅蛋白、以及便于工業(yè)制造等都采用了該公司的獨(dú)家技術(shù)。 

　　第二個(gè)關(guān)鍵是在人工紅血球進(jìn)入到血液中時(shí)，要讓脂質(zhì)膜不會凝結(jié)在一起。因?yàn)槿绻|(zhì)膜凝結(jié)在一起，就會形成血栓。 

　　泰爾茂在脂質(zhì)膜的表面貼上了與蛋白質(zhì)具有親和性的聚乙烯乙二醇細(xì)須，解決了該問題。這是因?yàn)橹|(zhì)膜相互靠近以后，由于細(xì)須的存在便會使脂質(zhì)膜無法粘貼在一起。泰爾茂還將細(xì)須與細(xì)須之間的間隔調(diào)節(jié)在1nm以下，并設(shè)法使細(xì)須之間不會糾纏在一起。泰爾茂通過這些研究提高了在納米技術(shù)領(lǐng)域里的技術(shù)實(shí)力。在超微膠囊型人工紅血球方面，由于泰爾茂的領(lǐng)先地位，使得日本成為該領(lǐng)域的佼佼者。 

　　據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省推算，人工紅血球用于輸血的市場規(guī)模為每年500億～700億日元（約合人民幣31～44億元）。如果以1單位200毫升來換算的話，日本國內(nèi)每年使用的紅血球制劑需要500萬個(gè)單位，從緊急性與成本方面來考慮，如果能使用人工紅血球的話，需要量就可以降低到500萬個(gè)單位的1/5左右。 

　　另外，近10年還存在獻(xiàn)血者總數(shù)下降2成，難以保證血源的問題。盡管現(xiàn)在采取增加每人每次獻(xiàn)血量的方法來進(jìn)行彌補(bǔ)，但伴隨著老齡化的發(fā)展，用血量勢必增加，形勢很嚴(yán)峻。 

　　為此，日本經(jīng)產(chǎn)省在下一財(cái)年申請9億日元（約合人民幣0.56億元）的預(yù)算用于人工紅血球的開發(fā)。如果預(yù)算獲得批準(zhǔn)的話，將由開發(fā)企業(yè)擔(dān)負(fù)一半研究費(fèi)用、共同進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)。目前泰爾茂已成為最有實(shí)力的候選企業(yè)，而日本經(jīng)產(chǎn)省則對2007財(cái)年人工紅血球進(jìn)入實(shí)用領(lǐng)域抱有殷切希望。 

    對于腦梗塞與癌癥的治療也有效 

　　“人工紅血球不僅可以用于輸血，如果用作治療循環(huán)障礙的藥物，市場相當(dāng)巨大”（東海大學(xué)醫(yī)學(xué)部心血管外科教授川口章助）。 

　　腦梗塞與心肌梗塞等循環(huán)障礙是血管變細(xì)引起堵塞造成的疾病。這樣，由于紅血球無法通過血管，就不能把氧輸送到血管末端的臟器。由于缺氧，導(dǎo)致血管末端的臟器組織壞死，器官功能低下，還會出現(xiàn)生命危險(xiǎn)。 

　　人工紅血球使用的超脂質(zhì)體只有天然紅血球的1/40大小，能通過天然紅血球無法通過的狹細(xì)血管。在發(fā)生腦梗塞等循環(huán)障礙時(shí)，可以輸送生命賴以生存的氧。“就象是在塞滿汽車的道路上，使用自行車輸送氧一樣”（川口章助教授）。 

　　以往，在患腦梗塞或心肌梗塞病的情況下，主要采取間接治療方法，保護(hù)尚存的心肌（腦）功能、在缺氧的狀態(tài)下維持剩余部分的功能。而脂質(zhì)體型人工紅血球可以直接向缺氧的臟器等提供氧，屬于直接療法。 

　　另外，人工紅血球還有望在癌癥的非手術(shù)治療的放射線照射療法中發(fā)揮作用。照射放射線時(shí)，臟器及組織中充滿氧時(shí)效果最好。然而，癌細(xì)胞中氧很少。因此，在照射放射線時(shí)，可以使用人工紅血球向癌細(xì)胞輸送氧。 

　　癌變組織及其附近的血管的血管壁縫隙比健康狀態(tài)時(shí)大。如果針對這一特點(diǎn)，將人工紅細(xì)胞的脂質(zhì)體縮小，大小調(diào)節(jié)為能從血管壁縫隙中通過的話，就可以向癌細(xì)胞輸送氧。東海大學(xué)今年使用小鼠進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)證明：照射兩周后即可抑制癌細(xì)胞的生長。 

    將藥劑只送到需要的地方 

　　同時(shí)，最近一項(xiàng)在脂質(zhì)體中除血紅蛋白外還放入藥劑的研究也在進(jìn)行之中。在100nm左右的脂質(zhì)體表面涂上特殊的物質(zhì)，通過這種特殊物質(zhì)將藥物送到需要進(jìn)行治療的組織與臟器。這就是被稱為定向治療（Targetting）的技術(shù)，此類研究已引起廣泛注目。 

　　其思路與用于放射線治療癌癥時(shí)一樣，是將裝在脂質(zhì)體里的藥劑通過血管縫隙大的地方輸送到患部組織與臟器部位進(jìn)行治療。由于只將藥劑送到必要的部位，因此具有給藥量小、副作用低等諸多優(yōu)點(diǎn)。 

　　比如，眾所周知，抗癌藥物大有脫發(fā)等副作用。原因就是因?yàn)闊o法使藥劑只作用于癌細(xì)胞，因此藥劑就會對頭發(fā)細(xì)胞發(fā)生作用，從而產(chǎn)生副作用。不過，如果實(shí)現(xiàn)了藥劑的定向投放，就又可能避免產(chǎn)生這樣的副作用。 

　　此外，類固醇具有控制炎癥的作用與抑制免疫的作用，常常用于腎炎、肝炎、關(guān)節(jié)風(fēng)濕等疾病，但大量用藥后由于抑制免疫的緣故，會容易引起感染、患上白內(nèi)障等眼科疾病。 

　　泰爾茂嘗試將類固醇裝入脂質(zhì)體，臨床試驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束，預(yù)計(jì)將于明年開始臨床試驗(yàn)。 

　　脂質(zhì)體發(fā)明于60年代，曾獲得過諾貝爾獎提名。不過，市售藥物中使用脂質(zhì)體的卻為數(shù)不多。原因就是大量生產(chǎn)有一定難度，而且理論上的效果在實(shí)驗(yàn)未能得到驗(yàn)證。 

　　由于脂質(zhì)體研究的歷史很長，“在各個(gè)階段都有這樣那樣的，受這些的制約，很難進(jìn)行系統(tǒng)研究”（東京大學(xué)尖端科學(xué)技術(shù)研究中心特邀教授柳衛(wèi)宏宣）。 

　　在人工紅血球的研發(fā)過程中，采用連接血紅蛋白方式的國外研究機(jī)構(gòu)具有公認(rèn)的領(lǐng)先優(yōu)勢，但或許是泰爾茂已經(jīng)感覺到了脂質(zhì)體人工紅血球的良好前景，因此并沒有將對手放在心上。 

　　不過，脂質(zhì)體人工紅血球還存在著生產(chǎn)成本昂貴的問題。原因在于裝有血紅蛋白的脂質(zhì)體要通過開有一樣大小孔狀過濾器，才能使脂質(zhì)體的大小均勻，然后還要進(jìn)行將無法裝進(jìn)脂質(zhì)體的血紅蛋白去掉的精加工過程。 

　　另外，盡管目前已經(jīng)成功制造除了滿足實(shí)驗(yàn)所需的用量，但實(shí)際上要想達(dá)到能夠供應(yīng)日本全國的醫(yī)院與急救車常備用量的階段，還需要一定時(shí)間。不過，緒方認(rèn)為這并非太大的障礙：“從理論上講可以進(jìn)行大量生產(chǎn)，進(jìn)入實(shí)用階段已不再遙遠(yuǎn)”。 

　　日本人的死亡原因中，排在第1位的是“癌癥”，第2位是“心臟病”，第3位是“腦疾病”。人工紅血球在這些疾病的治療上均有望發(fā)揮作用。相信人工紅血球進(jìn)入實(shí)用階段后，其市場規(guī)模將會迅猛擴(kuò)大。/**/