根據外媒報導,為解決全球血液短缺問題日,以及安全輸血的需求,科學家正積極探索人工血液的生產。
2022年,實驗室培養的血液首次在人體臨床試驗中使用,特別是針對罕見血型的患者。科學家們同時也在研發合成血液,以支援急診醫學、外科手術和輸血需求。
人工血液是一個廣義術語,包含實驗室培養的血液和合成血液。合成血液仍在研究階段,是一種完全人造的替代品,不含人類細胞。這些工程分子透過模擬血細胞的功能來運輸氧氣。其主要設計用於緊急情況或軍事醫療,在這些情況下,需要立即輸送氧氣,但配對血型卻很困難。
另一方面,實驗室培養的血液是在體外受控環境中培養人類紅血球而製成的。
英國劍橋大學輸血醫學教授塞德里克·格瓦爾特表示,一旦實驗室培養的血液可用,某些醫療案例的治療效果可能會更佳。例如,與給予白血病患者的血小板(用於預防出血)相比,實驗室培養的血小板可能更擅長止住創傷患者的出血。
實驗室培養的血液是如何製成的?這個過程始於幹細胞,幹細胞是一種特殊的細胞,可以發育成體內不同類型的細胞。根據幹細胞的來源和刺激方式,它們可以發育成紅血球、血小板(有助於血液凝固),甚至皮膚細胞。
科學家使用一種稱為造血幹細胞的特定細胞,它可以產生所有類型的血細胞,包括白血球、紅血球和血小板。它們存在於骨髓(骨骼內的軟組織)或捐贈者的血液中。
它們被放置在實驗室環境中,並暴露於生長因子(有助於細胞發育的天然物質)。經過數週,幹細胞逐漸轉變為成熟的紅血球,其功能與天然紅血球相同。