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血液替代品的奇蹟：人類如何製造出無需輸血的解決方案？
在醫療領域的創新不斷推進之際，血液替代品的研發吸引了越來越多的關注。這種被稱為「人工血」或「血液代用品」的物質，旨在模擬生物血液的一部分功能，提供一種血液輸血的替代方案。儘管目前尚未出現廣泛接受的攜氧血液替代品，但研究人員正在不斷努力，希望能在各種情況下提供安全有效的解決方案，特別是在傳染病風險高的地區。
血液替代品的出現不僅能避免疾病傳播的風險，還能應對血液供應短缺的問題。
歷史回顧
血液學的歷史可以追溯到1616年，當時威廉·哈維發現了血液循環的基本原則。隨後人們嘗試使用啤酒、尿液、牛奶以及非人類動物的血液作為替代品。進入20世紀初，隨著輸血醫學的發展，對血液組成和血型血清學的理解加深，使得研究者開始尋找更安全、無需匹配血型的輸血替代方案。
1980年代HIV疫情的爆發，以及隨後的「瘋牛病」危機，進一步促進了對安全血液替代品的需求。在多重因素的驅動下，包括需求上升和捐贈者下降，生物科技行業的投資者對血液替代品的開發充滿希望。最近，DARPA宣布資助多所大學和實驗室進行合成血液的研究，未來的臨床試驗預計將在2028到2030年間展開。
血液替代品的種類
目前，研究者主要集中於兩類血液替代品：基於血紅蛋白的氧氣攜帶體(HBOC)和全氟碳乳劑(Perfluorocarbon emulsion)。這些替代品的設計目的是在緊急情況下提供可替代的氧氣運輸功能，以應對輸血的需求。
血紅蛋白基產品目前面臨著幾個挑戰，包括安全性、有效性及潛在的副作用。
全氟碳的潛力
全氟碳化合物與水不溶解，因此需要製成乳劑，這種乳劑在運用過程中添加了抗生素、維生素及營養物質等組分。這些全氟碳顆粒能夠攜帶更高量的氧氣，並具有較小的直徑，能穿越微細的毛細血管，從而幫助受損的組織獲得氧氣。然而，這樣的產品在臨床使用過程中仍面臨挑戰，1994年FDA撤回了Fluosol的批准，是因為它的存儲和使用複雜性以及與肺水腫等併發症相關的風險。
血紅蛋白的挑戰
相比之下，血紅蛋白基的氧氣攜帶體(HBOCs)在開發中遇到更多問題。這些產品需克服血紅蛋白本身的毒性，因自由血紅蛋白的親氧性過高，使其無法有效供應氧氣給組織。此外，一些嘗試在臨床實驗中進行的HBOC產品面對不同程度的失敗，導致相關公司宣告破產或撤回產品開發。
在2009年，FDA拒絕了Northfield Laboratories的HBOC產品，導致公司最終宣告破產。
干細胞的未來
近年來，科學家們開始利用干細胞生產可輸血的血液，這一技術能夠大幅度降低單位血液的生產成本，並且可以為各種血型提供替代品。這些由臍帶血中提取的干細胞，經過一系列培養和生化處理，可成功產生具備正常功能的紅血球，潛力巨大。
儘管目前血液替代品的研發面臨眾多挑戰，但科學家們的努力為未來的醫療帶來了希望。血液替代品的研究不僅事關科學突破，也可能在戰爭、災難及傳染病高發的情況下拯救無數生命。因此，未來能否成功研發出可普遍使用的血液替代品將對醫療界發生深遠影響，而我們是否準備好迎接這一革命性的變化呢？
