Заменители крови
Искусственная кровь — общее название для целого ряда кровезаменителей, призванных выполнить и улучшить функции традиционной донорской крови. Особо интенсивные научно-исследовательские работы в данном направлении, хотя и разными методами, до и особенно после 2000 года начали вести группы учёных из России, Японии, США, Швеции, Германии и других стран.
Кровезаменители
Разновидности
В настоящее время функции искусственной крови выполняют несколько изобретений, в основе которых лежат следующие элементы:
- Гемоглобин (США), побочный эффект — повышение кровяного давления (гипертония).
- Перфторан, или так называемая «голубая кровь» — создан на основе перфторорганических соединений, имеет голубой цвет, способен пассивно переносить кислород как следствие высокой растворимости последнего в перфторорганических соединениях.
- Альбумины
Достоинства
- отсутствие риска заражения вирусами,
- совместимость с любой группой крови при переливании,
- производство в лабораторных условиях,
- oтносительная лёгкость хранения (в экстренных ситуациях сухую искусственную кровь разбавить специальным водным раствором, и в течение нескольких секунд она будет готова к применению),
- ускоряет перенос кислорода к тканям (большее количество кислорода на одну молекулу его переносчика).
Недостатки
- побочные эффекты[какие?], токсичность[источник не указан 2271 день],
- дороговизна[уточнить].
Кровезаменители на основе гемоглобина
Кровезаменители на основе красного пигмента крови гемоглобина (кровезаменители на основе гемоглобина, HBBS; английский: переносчик кислорода на основе гемоглобина, HBOC) используют человеческий гемоглобин из истекших запасов крови или из биотехнологического производства, а также чужой («нечеловеческий») гемоглобин (например, от крупного рогатого скота или свиней) в качестве исходных материалов.
Нативный гемоглобин — это белковое соединение, которое состоит из 4 субъединиц (α 2 β 2 — тетрамер), одна из которых α-субъединица стабильно связана с одной β-субъединицей (αβ димер). Вне эритроцитов гемоглобин имеет очень короткий период полураспада. Он нестабилен и быстро распадается на два димера, которые обладают сильным нефротоксическим (повреждающим почки) действием. Гемоглобин имеет S-образную кривую связывания кислорода, причем свойство связывания кислорода в физиологическом диапазоне чувствительно к парциальному давлению кислорода. Помимо прочего, здесь концентрация 2,3-бисфосфоглицерата. (2,3-BPG) играет важную роль, поскольку находится на слишком низком уровне за пределами красных кровяных телец, чтобы обеспечить адекватное снабжение кислородом окружающие ткани. Гемоглобин также проникает через стенки кровеносных сосудов и связывает там оксид азота, . В результате повышается артериальное давление и уменьшается приток крови к тканям, что может принимать нежелательные размеры.
По этим причинам гемоглобин необходимо соответствующим образом модифицировать, прежде чем его можно будет использовать в качестве заменителя донорской крови. Есть разные подходы к этому:
Внутримолекулярное сшивание для стабилизации тетрамерной структуры гемоглобина и предотвращения распада на токсичные димеры. Два димера сшиваются либо между своими α-субъединицами, либо между β-субъединицами (например, с O, O-сукцинилди (салициловая кислота) или 2-нор-2-формилпиридоксаль-5-фосфатом). Рекомбинантное производство гемоглобина человека, два димера которого стабильно связаны друг с другом посредством соответствующей модификации аминокислотной последовательности их α-субъединиц. Связывание пиридоксаль-5-фосфата с гемоглобином человека с целью улучшения его свойств связывания кислорода (пиридоксилирование). Межмолекулярное сшивание для получения более крупных молекул. Полиальдегидные соединения, такие как или о-рафиноза, используются в качестве сшивающих агентов. Например, глутамер гемоглобина имеет среднюю молекулярную массу примерно в три-четыре раза больше, чем у гемоглобина. Присоединение к гемоглобину макромолекул, таких как декстраны, полисахариды, гидроксиэтилкрахмал, или синтетических водорастворимых макромолекул, таких как полиэтиленгликоли (конъюгация). Более крупные молекулы имеют более длительный период полураспада и менее эффективны в сужении кровеносных сосудов. Упаковка гемоглобина в липосомы или искусственные мембранные оболочки («искусственные эритроциты»). Из разработок на основе гемоглобина к настоящему времени одобрены два препарата гемоглобин-глутамер, изготовленные из бычьего гемоглобина (в Южной Африке препарат для использования в медицине, в США и Европе для использования в ветеринарии).
Из стволовых клеток
Впервые инъекция человеку эритроцитов, выращенных «в пробирке» из гемопоэтических стволовых клеток, была успешно проведена в 2011 году. Первичным материалом для производства эритроцитов и тромбоцитов могут быть индуцированные стволовые клетки. По состоянию на 2014 год главной нерешённой проблемой, препятствующей использованию искусственных эритроцитов в трансфузиологии, является переход от ограниченных двумерных производственных техник к крупным трёхмерным экономически эффективным биореакторам. Узким местом массового производства тромбоцитов по состоянию на 2015 год является отсутствие технологии, которая позволила бы стимулировать мегакариоциты к порождению тромбоцитов в приемлемых для медицинского применения и выгодных финансовых масштабах.
Примечания
Литература
- Крупномасштабное получение эритроцитов из гемопоэтических стволовых клеток человека // . — 2005. — Т. I, вып. 1. — С. 33—34.
- Browne, S. M. Blood Cell Bioprocessing: The Haematopoietic System and Current Status of In-Vitro Production of Red Blood Cells // Stem Cells and Cell Therapy : [англ.] / Browne, S. M., Al-Rubeai, M.. — Springer Netherlands, 2014. — P. 97—128. — ISBN 978-94-007-7195-6.
- Rousseau, G. F. Large‐scale production of red blood cells from stem cells: What are the technical challenges ahead? : [англ.] / Rousseau, G. F., Giarratana, M.-C., Douay, L. // [англ.]. — 2014. — Vol. 9, no. 1. — P. 28—38. — doi:10.1002/biot.201200368. — PMID 24408610.
- Thon, J. N. Road blocks in making platelets for transfusion : [англ.] / Thon, J. N., Medvetz, D. A., et al. // [англ.]. — 2015. — Vol. 13, no. S1. — P. S55—S62. — doi:10.1111/jth.12942. — PMID 26149051.
- Васильев П. С., Гаврилов О. К., Полушина Т. В. Кровезамещающие жидкости // Большая медицинская энциклопедия, 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия. — Т. 12.
Ссылки
- Дарья Карпенко. Искусственная кровь как шанс на будущее. 22.03.2012. Интерфакс (28 июля 2008). Дата обращения: 20 марта 2012.
- Искусственная кровь. Решит ли она проблему нехватки донорской крови?
- Искусственная кровь в новостях 2004 года
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Заменители крови, Что такое Заменители крови? Что означает Заменители крови?
Iskusstvennaya krov obshee nazvanie dlya celogo ryada krovezamenitelej prizvannyh vypolnit i uluchshit funkcii tradicionnoj donorskoj krovi Osobo intensivnye nauchno issledovatelskie raboty v dannom napravlenii hotya i raznymi metodami do i osobenno posle 2000 goda nachali vesti gruppy uchyonyh iz Rossii Yaponii SShA Shvecii Germanii i drugih stran KrovezameniteliRaznovidnosti V nastoyashee vremya funkcii iskusstvennoj krovi vypolnyayut neskolko izobretenij v osnove kotoryh lezhat sleduyushie elementy Gemoglobin SShA pobochnyj effekt povyshenie krovyanogo davleniya gipertoniya Perftoran ili tak nazyvaemaya golubaya krov sozdan na osnove perftororganicheskih soedinenij imeet goluboj cvet sposoben passivno perenosit kislorod kak sledstvie vysokoj rastvorimosti poslednego v perftororganicheskih soedineniyah AlbuminyDostoinstva otsutstvie riska zarazheniya virusami sovmestimost s lyuboj gruppoj krovi pri perelivanii proizvodstvo v laboratornyh usloviyah otnositelnaya lyogkost hraneniya v ekstrennyh situaciyah suhuyu iskusstvennuyu krov razbavit specialnym vodnym rastvorom i v techenie neskolkih sekund ona budet gotova k primeneniyu uskoryaet perenos kisloroda k tkanyam bolshee kolichestvo kisloroda na odnu molekulu ego perenoschika Nedostatki pobochnye effekty kakie toksichnost istochnik ne ukazan 2271 den dorogovizna utochnit Krovezameniteli na osnove gemoglobina Krovezameniteli na osnove krasnogo pigmenta krovi gemoglobina krovezameniteli na osnove gemoglobina HBBS anglijskij perenoschik kisloroda na osnove gemoglobina HBOC ispolzuyut chelovecheskij gemoglobin iz istekshih zapasov krovi ili iz biotehnologicheskogo proizvodstva a takzhe chuzhoj nechelovecheskij gemoglobin naprimer ot krupnogo rogatogo skota ili svinej v kachestve ishodnyh materialov Nativnyj gemoglobin eto belkovoe soedinenie kotoroe sostoit iz 4 subedinic a 2 b 2 tetramer odna iz kotoryh a subedinica stabilno svyazana s odnoj b subedinicej ab dimer Vne eritrocitov gemoglobin imeet ochen korotkij period poluraspada On nestabilen i bystro raspadaetsya na dva dimera kotorye obladayut silnym nefrotoksicheskim povrezhdayushim pochki dejstviem Gemoglobin imeet S obraznuyu krivuyu svyazyvaniya kisloroda prichem svojstvo svyazyvaniya kisloroda v fiziologicheskom diapazone chuvstvitelno k parcialnomu davleniyu kisloroda Pomimo prochego zdes koncentraciya 2 3 bisfosfoglicerata 2 3 BPG igraet vazhnuyu rol poskolku nahoditsya na slishkom nizkom urovne za predelami krasnyh krovyanyh telec chtoby obespechit adekvatnoe snabzhenie kislorodom okruzhayushie tkani Gemoglobin takzhe pronikaet cherez stenki krovenosnyh sosudov i svyazyvaet tam oksid azota V rezultate povyshaetsya arterialnoe davlenie i umenshaetsya pritok krovi k tkanyam chto mozhet prinimat nezhelatelnye razmery Po etim prichinam gemoglobin neobhodimo sootvetstvuyushim obrazom modificirovat prezhde chem ego mozhno budet ispolzovat v kachestve zamenitelya donorskoj krovi Est raznye podhody k etomu Vnutrimolekulyarnoe sshivanie dlya stabilizacii tetramernoj struktury gemoglobina i predotvrasheniya raspada na toksichnye dimery Dva dimera sshivayutsya libo mezhdu svoimi a subedinicami libo mezhdu b subedinicami naprimer s O O sukcinildi salicilovaya kislota ili 2 nor 2 formilpiridoksal 5 fosfatom Rekombinantnoe proizvodstvo gemoglobina cheloveka dva dimera kotorogo stabilno svyazany drug s drugom posredstvom sootvetstvuyushej modifikacii aminokislotnoj posledovatelnosti ih a subedinic Svyazyvanie piridoksal 5 fosfata s gemoglobinom cheloveka s celyu uluchsheniya ego svojstv svyazyvaniya kisloroda piridoksilirovanie Mezhmolekulyarnoe sshivanie dlya polucheniya bolee krupnyh molekul Polialdegidnye soedineniya takie kak ili o rafinoza ispolzuyutsya v kachestve sshivayushih agentov Naprimer glutamer gemoglobina imeet srednyuyu molekulyarnuyu massu primerno v tri chetyre raza bolshe chem u gemoglobina Prisoedinenie k gemoglobinu makromolekul takih kak dekstrany polisaharidy gidroksietilkrahmal ili sinteticheskih vodorastvorimyh makromolekul takih kak polietilenglikoli konyugaciya Bolee krupnye molekuly imeyut bolee dlitelnyj period poluraspada i menee effektivny v suzhenii krovenosnyh sosudov Upakovka gemoglobina v liposomy ili iskusstvennye membrannye obolochki iskusstvennye eritrocity Iz razrabotok na osnove gemoglobina k nastoyashemu vremeni odobreny dva preparata gemoglobin glutamer izgotovlennye iz bychego gemoglobina v Yuzhnoj Afrike preparat dlya ispolzovaniya v medicine v SShA i Evrope dlya ispolzovaniya v veterinarii Iz stvolovyh kletokVpervye inekciya cheloveku eritrocitov vyrashennyh v probirke iz gemopoeticheskih stvolovyh kletok byla uspeshno provedena v 2011 godu Pervichnym materialom dlya proizvodstva eritrocitov i trombocitov mogut byt inducirovannye stvolovye kletki Po sostoyaniyu na 2014 god glavnoj nereshyonnoj problemoj prepyatstvuyushej ispolzovaniyu iskusstvennyh eritrocitov v transfuziologii yavlyaetsya perehod ot ogranichennyh dvumernyh proizvodstvennyh tehnik k krupnym tryohmernym ekonomicheski effektivnym bioreaktoram Uzkim mestom massovogo proizvodstva trombocitov po sostoyaniyu na 2015 god yavlyaetsya otsutstvie tehnologii kotoraya pozvolila by stimulirovat megakariocity k porozhdeniyu trombocitov v priemlemyh dlya medicinskogo primeneniya i vygodnyh finansovyh masshtabah PrimechaniyaRousseau Giarratana amp Douay 2014 Thon Medvetz et al 2015 LiteraturaKrupnomasshtabnoe poluchenie eritrocitov iz gemopoeticheskih stvolovyh kletok cheloveka 2005 T I vyp 1 S 33 34 Browne S M Blood Cell Bioprocessing The Haematopoietic System and Current Status of In Vitro Production of Red Blood Cells Stem Cells and Cell Therapy angl Browne S M Al Rubeai M Springer Netherlands 2014 P 97 128 ISBN 978 94 007 7195 6 Rousseau G F Large scale production of red blood cells from stem cells What are the technical challenges ahead angl Rousseau G F Giarratana M C Douay L angl 2014 Vol 9 no 1 P 28 38 doi 10 1002 biot 201200368 PMID 24408610 Thon J N Road blocks in making platelets for transfusion angl Thon J N Medvetz D A et al angl 2015 Vol 13 no S1 P S55 S62 doi 10 1111 jth 12942 PMID 26149051 Vasilev P S Gavrilov O K Polushina T V Krovezameshayushie zhidkosti Bolshaya medicinskaya enciklopediya 3 e izd M Sovetskaya enciklopediya T 12 SsylkiDarya Karpenko Iskusstvennaya krov kak shans na budushee rus 22 03 2012 Interfaks 28 iyulya 2008 Data obrasheniya 20 marta 2012 Iskusstvennaya krov Reshit li ona problemu nehvatki donorskoj krovi Iskusstvennaya krov v novostyah 2004 goda
