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Ein weiterer Schritt näher zum künstlichen Blut

SAMSTAG, Dez. 3, 2016 (HealthDay News) - Künstliches Blut, das als Pulver gespeichert wird, könnte eines Tages die Notfallmedizin revolutionieren und Traumapatienten bessere Überlebenschancen bieten.

Forscher haben eine künstliche rote Blutkörperchen geschaffen, die effektiv Sauerstoff aufnimmt die Lungen und liefert es an Gewebe im ganzen Körper.

Dieses künstliche Blut kann gefriergetrocknet werden, so dass es Kampfmediziner und Sanitäter einfacher für Notfälle zur Hand haben, sagte der leitende Forscher Dr. Allan Doctor. Er ist Spezialist für Intensivmedizin an der Washington University School of Medicine in St. Louis.

"Es ist ein getrocknetes Pulver, das im Grunde wie Paprika aussieht", sagte Doktor. "Es kann in einem IV-Plastikbeutel aufbewahrt werden, den ein Sanitäter für ein Jahr oder länger in seinem Krankenwagen oder im Rucksack mit sich führt. Wenn sie ihn benutzen müssen, stecken sie den Beutel mit sterilem Wasser auf, mischen ihn und es ist bereit, genau dann und dort zu injizieren. "

Die künstliche Blutzelle, die etwa ein Fünfzigstel der Größe eines normalen roten Blutkörperchens ist, besteht aus gereinigten menschlichen Hämoglobinproteinen, die mit einem synthetischen Polymer beschichtet wurden, Doktor sagte. Hämoglobin ist die Komponente innerhalb der roten Blutkörperchen, die Sauerstoff durch den Körper transportiert.

Es wird geschätzt, dass bis zu 70 Prozent der Todesfälle auf dem Schlachtfeld auf Schock durch Blutverlust und nicht auf lebensbedrohliche Verletzungen lebenswichtiger Organe zurückzuführen sind. Darüber hinaus treten in den Vereinigten Staaten jährlich etwa 20.000 Todesfälle aufgrund von Blutverlust auf, bevor sie in einem Behandlungszentrum eintreffen.

Die Jagd nach einem künstlichen Blutersatz ist seit mehr als 80 Jahren im Gange, hat aber die nächsten früheren Versuche "

" frühere Versionen konnten Sauerstoff in den Lungen fangen, aber dann würden den Sauerstoff nach dem Reisen zu den Geweben und zu den Organen nicht effektiv freigeben, sagte er.

Es gab auch eine unbeabsichtigte Reaktion zwischen "nacktes" Hämoglobin und Stickoxid, eine Substanz, die durch die Auskleidung von Blutgefäßen freigesetzt wird und die Gefäße entspannt und sich öffnet, bemerkte Dr. No.

"Das Hämoglobin verbraucht dieses Molekül und verursacht eine Verengung der Blutgefäße", Doktor sagte. "Als sie versuchten, nacktes Hämoglobin in den Blutkreislauf zu bringen, verursachte es Herzinfarkte und Schlaganfälle."

Die synthetische Polymerbeschichtung der neuesten künstlichen Blutzellen scheint diese beiden Probleme zu lösen, erklärte Doctor. Die Beschichtung wurde vom leitenden Forscher der Studie, Dipanjan Pan, einem Assistenzprofessor für Bioengineering an der Universität von Illinois in Urbana-Champaign, entwickelt.

Die Oberflächenchemie des Polymers reagiert auf den pH-Wert des Blutes, während es durch den Körper fließt Sagte Doktor. Es fängt Sauerstoff auf, wenn der pH-Wert im Blut hoch ist, und gibt Sauerstoff ab, wenn der Blut-pH-Wert niedrig ist.

"Der Blut-pH-Wert in den Lungen ist hoch, in Gewebe ist er niedrig und in Gewebe, das nicht genug Sauerstoff hat, noch niedriger." Doktor sagte. "Durch die Verknüpfung der Sauerstoffaffinität mit dem Blut-pH-Wert imitieren wir das Verhalten einer normalen roten Blutkörperchen."

Die Polymerbeschichtung hält auch das Hämoglobin davon ab, mit Stickoxid im Blutkreislauf zu reagieren und verhindert so eine gefährliche Verengung der Blutgefäße .

Es gibt noch einen weiteren Vorteil: "Da die Polymerschicht" geräuschlos "ist, kann das künstliche Blut unabhängig von der Blutgruppe verwendet werden", sagte Doktor.

Labortests mit Mäusen und Ratten haben bewiesen, dass künstliche künstliche rote Blutzellen können effektiv Sauerstoff zu den bedürftigen Geweben liefern, berichteten die Forscher.

"Wir ersetzten 70 Prozent des Blutvolumens der Maus durch den Blutersatz", sagte Doktor. "Diese Mäuse waren nicht von denen zu unterscheiden, die eine Transfusion von einer anderen Maus erhielten."

Neben den Notfalleinstellungen könnte das künstliche Blut auch dazu dienen, gespendete Organe auf dem Weg zu einem Empfänger am Leben zu erhalten und die Blutversorgung eines Krankenhauses während der Operation zu ergänzen komplexe Operationen wie Bypass am offenen Herzen, schlug er vor.

Die künstlichen roten Blutkörperchen werden jedoch nie das echte Ding vollständig ersetzen, sagte Doktor.

Zum einen können sie nicht annähernd so lange im Blutkreislauf bleiben wie normale rote Blutkörperchen.

"Ein normales Rot Die Blutzelle zirkuliert ungefähr 120 Tage. Diese Zelle projizieren wir momentan für ungefähr einen Drittel eines Tages auf einen halben Tag ", sagte Doktor. "Wir können das vielleicht manipulieren und es auf ein paar Tage bringen, aber ich bezweifle ernsthaft, dass wir in die Zirkulationszeit eines normalen roten Blutkörperchens kommen können."

Auch die künstliche Zelle ist entworfen allein, um Sauerstoff zu liefern, und lässt eine Reihe anderer Funktionen aus, die rote Blutzellen zur Verfügung stellen.

Diese anderen Funktionen schließen antioxidativen Schutz von Geweben, Regulierung der Durchblutung, Unterstützung bei der Immunantwort und Hilfe bei der Bildung von Blutgerinnseln und -schorf ein, sagte Dr. und Dr. Alan Mast, leitender Forscher beim BloodCenter des Wisconsin Blood Research Institute.

"Ich denke an diese mehr als künstliche Sauerstoffträger, weil sie nicht mit roten Blutkörperchen identisch sind", sagte Mast, ein ehemaliger Präsident der American Society of Hematology. Er war nicht an der neuen Studie beteiligt. "Rote Blutkörperchen können viele andere physiologische Dinge tun."

Dennoch sagte Mast, dass die Entwicklung dieser künstlichen Zellen "aufregend" sei.

"Das könnte Zeit für verletzte Soldaten kaufen, bis sie sie ins Krankenhaus bringen können, "Sagte Mast. "Das Produkt könnte auch in ländlichen Gebieten oder Gebieten nützlich sein, in denen traumatische Ereignisse auftreten und Blutprodukte nicht ohne weiteres verfügbar sind."

Erwarten Sie nicht, dass es in absehbarer Zeit verfügbar ist, warnte Doktor. Es muss noch in Kaninchen und Affen getestet werden, bevor mit menschlichen Tests begonnen wird. Und Studien an Tieren führen oft nicht zu ähnlichen Ergebnissen beim Menschen.

"Es ist ein ziemlich langer Weg, möglicherweise bis zu 10 Jahren bevor wir definitive Antworten haben, ob dies bei Menschen funktionieren wird", sagte Doktor.

Erkenntnisse aus Die Studie soll am Samstag auf dem Jahrestreffen der American Society of Hematology in San Diego vorgestellt werden. Studienergebnisse, die in Meetings präsentiert werden, gelten in der Regel als vorläufig, bis sie in einem Peer-Review-Journal veröffentlicht werden.

Weitere Informationen

Weitere Informationen zu roten Blutkörperchen finden Sie beim Amerikanischen Roten Kreuz.

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