聚多巴胺修饰蚯蚓血红蛋白纳米氧载体的构建及性能检测

背景：蚯蚓血红蛋白分子稳定性和血管毒性反应优于哺乳动物血红蛋白,聚多巴胺改性可能进一步发挥其作为血红蛋白氧载体的优势,目前国内外尚未报道。  目的：制备聚多巴胺修饰蚯蚓血红蛋白纳米氧载体,并检测其性能。方法：从赤子爱胜蚓分离提纯血红蛋白,以牛血红蛋白为对照,分别与盐酸多巴胺按1∶2质量比在pH=8.5-8.8条件下完成修饰改性,分别构建聚多巴胺表面修饰蚯蚓血红蛋白纳米微粒(PDA-HrNPs)与聚多巴胺表面修饰牛血红蛋白纳米微粒(PDA-BHbNPs),检测PDA-HrNPs的纳米微粒直径、离散度、Z电位、功能基团结构、P50及Hill系数。将不同质量浓度[0(正常对照),1.0,2.5,4.0,5.5 g/L]的两组纳米微粒分别与血管内皮细胞或巨噬细胞共培养,培养6,12,24 h后,检测巨噬细胞存活率;培养24 h后,检测血管内皮细胞存活率及培养液中NO浓度。结果与结论：①蚯蚓血红蛋白经聚多巴胺修饰后,红外光谱显示酰胺键谱带Ⅰ与Ⅱ持续存在,在800-1 000 cm-1之间出现聚多巴胺与血红蛋白分子交联生成的新基团谱带,粒径(202.2±13.64)nm,分散指数为0.22±0.05,Z电位(1.28±0.87)mV,P50为(1.44±0.02)kPa,Hill系数1.58±0.02;②两种纳米微粒培养的巨噬细胞存活率均低于正常对照组(P < 0.05),随着培养时间的延长,两种纳米微粒培养的巨噬细胞存活率下降;相同质量浓度下(2.5,4.0,5.5 g/L),PDA-HrNPs组培养6 h后的巨噬细胞存活率高于PDA-BHbNPs组(P < 0.05);③培养24 h后,随着纳米微粒质量浓度的增加,两种纳米微粒培养的血管内皮细胞的存活率与培养液NO浓度下降,相同质量浓度下两种纳米微粒培养细胞的存活率与培养液NO浓度比较差异均无显著性意义(P > 0.05);④结果表明,聚多巴胺蚯蚓血红蛋白纳米微粒在体外具有良好的携氧活性与安全性,抗吞噬性能优于聚多巴胺修饰牛血红蛋白纳米微粒。缩略语：聚多巴胺修饰蚯蚓血红蛋白纳米微粒：polydopamine modified hemerythrin nanoparticles,PDA-HrNPs;聚多巴胺修饰牛血红蛋白纳米微粒：polydopamine modified bovine hemoglobin nanoparticles,PDA-BHbNPshttps://orcid.org/0000-0003-4004-115X (杨康) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

改性血红蛋白携氧载体研究进展

天然血红蛋白（Ｈｂ）经改性处理后可改善稳定性和氧亲合性。近半个世纪的研制产生了三代改性血红蛋白制品,第一代为化学改性Ｈｖ,已趋成熟,有多种制品问世,现正进行Ⅱ～Ⅲ期临床试验,第二代为包含了红细胞酶类的化学交联Ｈｂ和利用分子遗传工程制备的重组Ｈｂ,第三代为微包裹Ｈｂ其结构和功能更接近天然红细胞。Ｈｂ的来源除人红细胞外还包括牛Ｈｂ,利用重组ＤＡ技术从大肠杆菌和酵母菌中提取的重组Ｈｂ及转基因Ｈｂ。     

改性血红蛋白携氧载体研究进展

天然血红蛋白 ( Hb)经改性处理后可改善稳定性和氧亲合性。近半个世纪的研制产生了三代改性血红蛋白制品 :第一代为化学改性 Hb,已趋成熟 ,有多种制品问世 ,现正进行 ～ 期临床试验 ;第二代为包含了红细胞酶类的化学交联 Hb和利用分子遗传工程制备的重组 Hb;第三代为微包囊 Hb,其结构和功能更接近天然红细胞。Hb的来源除人红细胞外还包括牛 Hb,利用重组 DNA技术从大肠杆菌和酵母菌中提取的重组 Hb及转基因 Hb。     

改性血红蛋白携氧载体研究进展

天然血红蛋白（Hb）经改性处理后可改善稳定性和氧亲合性。近半个世纪的研制产生了三代改性血红蛋白制品：第一代为化学改性Hb,已趋成熟,有多种制品问世,现正进行Ⅱ~Ⅲ期临床试验;第二代为包含了红细胞酶类的化学交联Hb和利用分子遗传工程制备的重组Hb;第三代为微包囊Hb,其结构和功能更接近天然红细胞。Hb的来源除人红细胞外还包括牛Hb,利用重组DNA技术从大肠杆菌和酵母菌中提取的重组Hb及转基因Hb。     

人工氧载体的研究现状及展望

人工氧载体是能运输和释放氧到组织并具有扩容作用的非细胞液。由于它无需交叉配血、无病毒和细菌污染、无免疫排斥作用、保存时间长、粘度低 ,还可以节约有限的血资源 ,近年来其研究发展很快。新型人工氧载体包括全氟化碳和血红蛋白制剂等两大类 ,可以代替血液、胶体和晶体溶液 ,因而可以在运氧中起到重要作用     

化学修饰血红蛋白用作人工血液的研究

血液是由血细胞和血浆组成的,在人体内具有独特的作用和功能.它起着运输氧、二氧化碳和其它营养及代谢产物,调节组织的水份、酸碱度、渗透压和温度,吞噬细菌(白细胞和巨噬细胞的作用),产生抗体(由淋巴细胞产生的)以及维持血管内外血液凝固等作用.所以,血液对于人体来说是必不可少的.     

人工红细胞(微囊包被血红蛋白)对动物换血实验的作用研究

目的:通过动物实验,检验人工红细胞(微囊包被血红蛋白)作为运氧载体的安全性和有效性。方法:选择较佳换血方式,进行大鼠换血实验,通过血常规、血气、血液流变学及病理学检测,比较人工红细胞输注前后上述指标的变化。结果:大鼠进行全血量70%换血实验后,其成活率为100%,血常规与换血前无异,氧压和血氧饱和度增加,血流变指标变化较大,病理结果表明心、肝、肾、肺各脏器无显著变化。结论:人工红细胞是良好的运氧载体,对严重创伤所致急性大失血早期救治有积极的临床意义。     

红细胞代用品的研究进展

输血来源有限，且输注后可能引起严重的不良反应，因而国内外科学家对以携氧液作为输血替代品进行了长达一个多世纪的探索。迄今为止，几种第一代红细胞代用品已经有望获准上市。各种产品有其独自的生理特性、生物活性和副作用。作者着重综述了基于人，牛和重组来源血红蛋白衍生的红细胞代用品以及携氧氟碳乳剂，描述了多聚血红蛋白（PolyHeme，HBOC-201，Hemolink），双阿司匹林分子内交联血红蛋白（HemAssist），重组人血红蛋白（rHb1．1，rHb2．0），共轭血红蛋白（PHP，MP4），血红蛋白微囊，全合成型白蛋白-血红素载体和氟碳乳剂（Oxygent，Oxyiluor，Perftoran）等红细胞代用品的研制情况，产品特性，生理学效应，实（试）验效能和副作用。作为氧治疗剂进行研发，可能成为今后红细胞代用品研制的发展方向。     

平均红细胞血红蛋白含量对糖化血红蛋白结果的影响研究

目的 探讨平均红细胞血红蛋白含量（MCH）和红细胞平均体积（MCV）对糖化血红蛋白（HbA1c）影响情况。方法 本研究共纳入表观正常人群3369例,按照不同的HbA1c值分为三个组:A组:HbA1c≥6.5%（88例）、B组:6.5%＞HbA1c＞5.7%（615例）和C组:HbA1c≤5.7%（2666例）。按不同MCH分为:MCH≤26 pg的低值组120例、26 pg＜MCH＜34 pg的中值组3479例和MCH≥34 pg的高值组27例。采用偏相关分析红细胞参数对HbA1c检测结果的影响。进一步以HbA1c作为因变量,采用多元线性回归分析HbA1c的预测变量。结果 三组患者年龄、HbA1c、FPG、RBC、MCV、MCH和HCT值比较,差异均有统计学意义（P＜0.05）;A组MCV水平最高,其次是B组,C组MCV水平最低,三组间比较差异有统计学意义（P＜0.05）; MCH、MCV与HbA1c呈负相关（r=-0.217、-0.187, P＜0.001）;RBC与HbA1c呈正相关（r=0.161,P＜0.05）。通过逐步回归分析得出,FPG、RBC、性别、MCH和年龄可预测HbA1c值（r2=0.40,P＜0.05）。HbA1c随随MCH和MCV的增加而降低,随FPG、年龄和RBC的增加而升高。结论 当出现血糖水平与HbA1c值不一致时,可能是因为HbA1c受多种因素影响而不能反映真实血糖水平。     

阵发性睡眠性血红蛋白尿症病态红细胞的研究

本文用ＡＥ－１单克隆抗体和细胞亲和层析技术，从阵发性睡眠性血红蛋白尿症患者外周血混合红细胞群中发离得到有膜缺陷的ＰＮＨ病态红细胞－缺乏乙酰胆碱脂酶［ＡｃｈＥ（－）］ＰＮＨ红细胞，并首次对这类纯化的病态细胞做了多方面的观察，结果显示ＡｃｈＥ（－）ＰＮＨ红细胞对补体溶血敏感，细胞变形性下降，细胞自氧化损伤明显，细胞膜上与ＡｃｈＥ结合的肌醇磷脂缺陷。提示ＰＮＨ溶血机制与ＰＮＨ红细胞膜内在缺陷导致多种病态     

红细胞代用品的研究进展

红细胞代用品是指在临床输血中临时替代人全血的各类氧载体。与传统输血方式相比 ,红细胞代用品具有来源广泛、安全洁净、适于急救等优点。目前正在研究中的红细胞代用品包括全氟碳化合物、化学修饰血红蛋白、基因重组血红蛋白、微囊化血红蛋白等。本文对以上各种主要制品的研究进展作了全面综述     

Effect of degree of hemoglobin polymerization on cumulation and elimination

All-Union Hematologic Scientific Center, Ministry of Health of the USSR, Moscow. (Presented by Academician of the Academy of Medical Sciences of the USSR A. I. Vorob'ev). Translated from Byulleten' Éksperimental'noi Biologii i Meditsiny, Vol. 109, No. 3, pp. 262–264, March, 1990.     

Experimental evaluation of modified polyhemoglobin on a model of limiting hemodilution

Laboratory of Pathological Physiology, All-Union Research Center for Hematology, Ministry of Health of the USSR, Moscow. (Presented by Academician of the Academy of Medical Sciences of the USSR E. A. Zotikov.) Translated from Byulleten' Éksperimental'noi Biologii i Meditsiny, Vol. 111, No. 5, pp. 503–505, May, 1991.     

Comparison of hemolglobin dissolved in plasma and contained in red cells for maintaining the circulation and respiration

The basic circulatory and respiratory indices were compared in two series of cats. In the animals of series I the blood was completely replaced by an 8% solution of human hemoglobin (Hb), purified from stroma and procoagulant activity, whereas in the animals of series II the blood was diluted with dextran to an Hb concentration of 8 g%. The solution readily became saturated in the lungs and gave up its oxygen in the tissues, but did so much less readily than Hb contained in red cells. Dissolved Hb did not completely meet the oxygen demand of the body, and the animals developed hypoxia. Moderate anemic hypoxia caused by dilution of the blood with dextran was easily compensated. An Hb solution can be regarded as the basis or first stage in the creation of a blood substitute and oxygen carrier.Laboratory of Pathological Physiology, Central Institute of Hematology and Blood Transfusion, Ministry of Health of the USSR, Moscow. (Presented by Academician of the Academy of Medical Sciences of the USSR N. A. Fedorov.) Translated from Byulleten' Éksperimental'noi Biologii i Meditsiny, Vol. 86, No. 8, pp. 131–133, August, 1978.     

Functional characteristics of chemically modified hemoglobin during circulation in the blood stream

Laboratory of Blood Protein Fractionation and Laboratory of Pathological Physiology, All-Union Hematologic Scientific Center, Ministry of Health of the USSR, Moscow. (Presented by Academician of the Academy of Medical Sciences of the USSR I. P. Ashmarin.) Translated from Byulleten' Éksperimental'noi i Meditsiny, Vol. 111, No. 4, pp. 374–375, April, 1991.     

Transhemation of bovine and human hemoglobin polymers in a simulated circulatory system

All-Union Hematology Research Center, Moscow. (Presented by Academician of the Academy of Medical Sciences of the USSR A. I. Vorob'ev.) Translated from Byulleten' Éksperimental'noi Biologii i Meditsiny, Vol. 112, No. 11, pp. 500–501, November, 1991.