2008年6月2日 星期一

科學家研製出人造紅血球

隨著奈米科技的發展,近來醫學領域也產生一些突破性的變化。進來﹐北卡羅來納州大學教堂山分校(University of North Carolina at Chapel Hill)的化學工程師狄賽門(Joseph DeSimone)宣佈已經成功研製出人造紅血球。



紅血球是人體血液中負責將氧分子輸送到體內各器官並帶走二氧化碳的要角,而且它必須能夠變形通過小至三微米寬(micron﹐一公尺的百萬分之一)的微血管。但是人一旦罹患某些疾病﹐像是瘧疾(malaria)或鐮刀型紅血球疾病(sickle cell disease),就會使紅血球無法變形通過微血管。由於紅血球的體積微小又扮演如此重要的角色,因此一直沒有人能夠成功的製造出人工紅血球來幫助罹患這種病的人或是需要緊急替換紅血球的傷患。

根據維基百科網站的記載,鐮刀型紅血球疾病是一種與血紅蛋白有關的遺傳性疾病。此一疾病會使血紅蛋白在人體組織中釋放氧氣之後變成無法溶解的狀態,並且導致紅血球產生變形,變形後的紅血球其柔軟性變差,無法通過細微血管,進而導致血管阻塞,引起中風及導致組織受損。

狄賽門的發明已經獲得美國的專利許可(專利號碼WO 2008/013952 A2﹐參見www.wipo.int網站), 它是由一種聚乙二醇聚合物(polymer polyethylene glycol)所形成的圓碟狀結構體,直徑約為5~10微米寬,其尺寸約與人類的紅血球大小相當(人體紅血球之大小約6~8微米)。每一個個體是一種多孔性的結構,能夠產生變形以通過3微米寬的微細血管。此種聚乙二醇化學物質在生物化學上的性質能夠與其他物質結合,由於這種特性,使它能夠攜帶別種物質通過微血管。如此便可以用它來攜帶氧分子將它送到身體組織,並把二氧化碳帶出,它甚至還能與藥物結合,將藥物輸送至身體器官以治療疾病。

此外,也有科學家已經想到如何去製造一種微小的裝置,將它放入人體的血管中,用來監視並清理血管內及血液中的雜質或有害物質,並且用它來追蹤及消滅癌細胞。這類醫學上微小裝置的應用未來將會非常廣泛,對醫學上的發展與貢獻也將會令人非常訝異。

有一位叫Ray Kurzweil的發明家兼未來學家甚至還說,人工血液替換在不久的將來可能是一項熱門的關鍵生化科技,機械紅血球(respirocytes)比真實的紅血球效率高一千倍,一個人若其血液中的紅血球以機械紅血球替換,即使只有替換一小部份,此人的能力便大為提昇,可以在短跑賽中不會覺得喘,還可以潛水數小時不必吸氣;不過是否會顧此失彼,產生其他副作用,目前尚無法預測。

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