Искусственная кровь для переливания: из чего она состоит?

Хочешь, чтобы твоя вечеринка в честь Хэллоуина была незабываемой? Надеешься создать правдоподобный образ ведьмы или коварной вампирши? Собираешься декорировать стол чашами с алой жидкостью? Провести фотосессию в стиле «вампирский трэш» или «кровавый нуар»? Значит, тебе пригодится эта статья. Искусственная кровь в домашних условиях: из чего ее сделать и как?

Кровавые традиции Хэллоуина

Для того чтобы провести «вампирскую» фотосессию или создать на Хэллоуин убедительный образ красотки-вампирши, тебе совсем не нужна настоящая кровь. Прибегать к покупной крови, валяющейся на полках в магазинах приколов, тоже не всегда удобно.

К счастью для большинства фанатов Хэллоуина, существует множество способов из чего можно сделать искусственную кровь. Как артериальную, венозную и капиллярную, пищевую, не пищевую и «глазную», свежую и свернувшуюся, высыхающую и не высыхающую.

Кровь на Хэллоуин для фотосессий и жутких конкурсов должна быть похожа на натуральную. Кроме того долго храниться, быть безвредной для здоровья, легко отстирываться и (в идеале) быть приятной на вкус. Поскольку кровь к Хэллоуину – атрибут, без которого и праздник не в радость, давай рассмотрим несколько основных способов приготовления искусственной крови в домашних условиях.

Искусственная кровь в домашних условиях

Готовим кровь из свеклы

Итак, один из самых простых и дешевых пищевых способов имитации крови – это свекольная «кровь». Для ее изготовления тебе понадобится:

  • молодая свекла;
  • сахар;
  • водка (или спирт);
  • уксус;
  • вода;
  • по желанию – ягодные ароматизаторы и ягодно-фруктовые пищевкусовые добавки.

Рекомендуем Вам  Светильник Джека: делаем фонарь из тыквы!

  • Натрите на мелкой терке необходимое количество молодой свеклы.
  • Положите ее в кастрюлю и залей таким количеством воды, чтобы свекла была покрыта 2 см слоем жидкости.
  • Доведите полученную свекольную кашицу до кипения и чуть-чуть проварите, регулярно помешивая.
  • Добавьте немного сахара и уксуса, снимите кастрюлю с плиты и остудите.
  • Введите в свеклу ароматизаторы и вкусовые добавки, чтобы сделать «кровушку» аппетитной.
  • Добавьте водку (обязательно после того, как кастрюля остынет, иначе спирт испарится).
  • Уксус и спирт выступают в роли консервантов; кроме того, уксус делает свекольный сок более «кровавым» и ярким.
  • Процедите содержимое кастрюльки через два слоя марли – и вуаля! Все готово!

Учтите следующее:

  • Свекольный жмых можно повторно отварить, заправив его уксусом и сахаром, но такая «кровь» выглядит менее реалистично. Ею можно полить место вампирского преступления.
  • Степень густоты крови определяется количеством сахара.
  • Если добавить немного желатина, получится хорошая незастывающая кровь.
  • Ее нужно хранить в холодильнике.
  • Свекольная кровь немного темнее, чем настоящая, но профессиональные гримеры считают ее реалистичной.
  • Оттенок крови может зависеть от сорта свеклы.

Кровь на основе сахарного сиропа

Еще один способ приготовления искусственной крови в домашних условиях – сварить жидкость на основе сахарного сиропа.

Для нее понадобятся:

  • 0,5 л сахарного сиропа;
  • 2 чайные ложки красного пищевого красителя;
  • несколько капель синего пищевого красителя;
  • 1/4 кружки дистиллированной воды;
  • 1/4 кружки просеянной муки (возможно использование кукурузного крахмала).

Рекомендуем Вам  Макияж на Хэллоуин: потрясающие идеи от мастеров грима

Сперва приготовим сахарный сироп. Возьмем для этого:

  • 350 г сахара;
  • 150 мл дистиллированной воды;
  • 2/3 чайной ложки лимонной кислоты;
  • 1/4 чайной ложки соды.

На Хэллоуин

Рецепт искусственной крови:

  • Подогрейте воду, растворите в ней сахар и доведите до кипения.
  • Добавьте в сироп лимонную кислоту, накрой кастрюлю крышкой и варите на медленном огне 45 минут. Не стоит переваривать, иначе основа для крови станет слишком густой.
  • Снимите сироп с огня, немного его охладите и добавьте пищевую соду.
  • Подождите 5-10 минут, снимите пену.

Искусственная кровь: приготовление. Смешайте сироп с оставшимися ингредиентами – и атрибут для Хэллоуина уже готов! Очень просто, не так ли? Мука имитирует характерную «замутненность» крови. Из-за этого искусственная кровь на основе сиропа выглядит очень натурально.

Искусственная кровь: важные факты

Если вы все-таки решили купить искусственную кровь для Хэллоуина, не заморачиваясь ее изготовлением – обратите внимание на состав:

  • Кровь, разведенная на глицерине, совершенно безопасна, но ее часто готовят с использованием таких пищевых красителей, как роданит и амарант.
  • Алая жидкость на основе роданита и амаранта плохо смывается с кожи и не отстирывается (или почти не отстирывается) с одежды, так что будь осторожна.
  • Если вам нужна незасыхающая пищевая кровь – используйте свекольную на желатине.
  • Но знайте, что долгое ее воздействие на кожу почти наверняка ее окрасит. Менее «стойкую» и совершенно безвредную для кожи незасыхающую кровь можно сделать из гуашевых красок. Потребуется чайная ложки красной и щепотка синей на основе глицерина или любого растительного масла.
  • Если у ввас уже есть амарант и роданит, их можно сделать менее «цепкими» и не въедающимися в кожу и ткань.
  • Для этого разведите не глицерином, а прозрачным шампунем или гелем для душа. Такая кровь безвредна для кожи и безопасна для здоровья, но не стоит пробовать ее на вкус.
  • Если бордовая жидкость во время фотосессии должна залить глаза, лучше готовить ее на основе дистиллированной воды, сахарного сиропа и пищевого красителя Е122. Где достать этот краситель? Проще всего – в наборах для окрашивания пасхальных яиц.

Рекомендуем Вам  Идеальные коктейли для Хэллоуина: красное и черноеДля праздника

  • Лучшая непищевая кровь – на основе анилиновой краски для ткани и обойного клея. Она является самым дешевым видом искусственной крови, так что ее можно использовать для декорирования квартиры в честь Хэллоуина.
  • Сварив крахмальный или мучной клейстер, можно поэкспериментировать с цветами красителей. Добавив красный и каплю голубого – получите чудесную человеческую кровь. Выберете зеленый – добьетесь эффекта мерзкой слизи. Возьмете синий – получишь странную инопланетную жидкость.
  • Чтобы имитировать запачканную кровью ткань, можно растворить гуашевые краски в жидком мыле или прозрачном шампуне.
  • Экспериментируй и не ограничивай свою фантазию! Пусть твой Хэллоуин пройдет на «ура».

Видео: Как подготовить кровь для Хеллоуина в домашних условиях?

Вам понравилась статья?

Источник: https://zenamoda.ru/iskusstvennaja_krov_dlja_hjellouina_iz_chego_zachem_i_kak/

Искусственная кровь: что это такое и зачем

В 2017 году в Великобритании начнутся клинические испытания искусственной крови на людях. Если испытания пройдут успешно, это станет одним из важных прорывов в мировой медицине.

Национальная служба здоровья Великобритании (NHS) объявила о своих планах уже в 2017 г. начать первые в мире полномасштабные клинические испытания искусственной крови на добровольцах.

Первые (и неудачные) попытки решить проблему крови были основаны на использовании модифицированного гемоглобина без эритроцитов. Поиски идут в разных направлениях, и основным вариантом считается искусственная кровь, сделанная на основе настоящих эритроцитов с обычным гемоглобином.

Другое направленние исследует возможности использовать другое вещество для доставки кислорода, например, перфлюорокарбоны.

Гемоглобин или не гемоглобин — вот в чем вопрос

Заменители крови призваны выполнять ее главную функцию — транспортировки кислорода ко всем органам, тканям и клеткам тела. В обычной крови этим занимается сложный железосодержащий белок гемоглобин, который локализуется в красных кровяных клетках — эритроцитах. Соответственно, в искусственной крови можно использовать его же, а можно попробовать поискать другие варианты.

Первый вариант — тот же гемоглобин, только модифицированный. Подобные опыты вовсю проводились лет пять назад, когда ученые пробовали разработать искусственную кровь без эритроцитов, в которой гемоглобин был бы просто растворен сам по себе.

Однако оказалось, что в этом случае организм рассматривает гемоглобин как инородное вещество и стремится расщепить и вывести его. Продукты распада при этом становятся токсичными и поражают почки, что приводит к тяжелым последствиям для здоровья.

Решить эту проблему пытались с помощью аденазин-модифицированного гемоглобина, однако, в конечном счете, этот путь все же оказался тупиковым.

Второй вариант — найти другое химическое вещество, которое может переносить кислород. Здесь наиболее перспективный вариант — перфлюорокарбоны, первые опыты с которым дали неплохие результаты.

Где взять эритроциты

Но пока приоритетным вариантом является искусственная кровь, сделанная на основе настоящих эритроцитов с обычным гемоглобином. Именно такую NHS собирается подвергнуть клиническим испытаниям в 2017 году.

Для производства такой крови нужны эритроциты и опять-таки возникает вопрос — где их взять? И снова есть разные варианты. Можно брать из костного мозга пациента стволовые клетки и заставлять их превращаться в эритроциты, воздействуя определенными химическими веществами.

Впервые таким способом искусственную кровь получили в 2008 г. в компании Advanced Cell Technology в г. Марлборо (штат Массачусетс, США), под руководством главного научного специалиста компании Роберта Ланца (Robert Lanza).

Первое переливание такой крови пациенту было успешно сделано три года спустя в лаборатории профессора Люка Дуая (Luc Douay) в Университете им. Пьера и Марии Кюри (Париж, Франция).

Эритроциты, выращенные в лаборатории из стволовых клеток, вели себя как обычные красные кровяные клетки, около 50% из них все еще циркулировали в крови пациента спустя 26 дней после переливания.

Ожидается, что именно этот метод используют и в NHS. Хотя существует альтернативный источник эритроцитов. Это пуповинная кровь, в которой много гематопоэтических (кроветворных) стволовых клеток.

Проблема количества

Но все разработанные до сих пор методы имеют один существенный недостаток: крови получается слишком мало.

Так, Дуай с коллегами в своем эксперименте перелили пациенту 10 млрд выращенных в лаборатории эритроцитов, что эквивалентно всего 2 миллилитрам крови.

Команда Ланца смогла получить лабораторным путем в 10 раз больше — примерно 100 млрд эритроцитов. Но даже это составляет лишь около 1/20 от числа красных кровяных клеток, необходимых для одного стандартного переливания.

Одним словом, ученым нужно придумать, как увеличить масштабы производства эритроцитов в лабораториях. Есть надежда, что до 2017 г. они смогут это сделать.

Зачем это вообще нужно

Во-первых, донорской крови постоянно не хватает. Причем не только в России, но и в благополучных странах вроде той же Великобритании. Там за последний год количество добровольцев-доноров упало на 40%, так что неудивительно, что медики стремятся скорее начать использовать искусственную кровь.

К тому же, в лаборатории можно будет производить кровь редких типов, которая от доноров поступает особенно редко.

Искусственная кровь может разрешить еще одну важную проблему использования донорской крови — неравномерность поступления. В периоды пиковой потребности, например, после какой-либо катастрофы или во время военных действий, в первые дни обычно появляется много желающих помочь пострадавшим. Но вскоре поток иссякает, а больные все еще нуждаются в переливаниях.

Читайте также:  Синупрет: от чего помогает, инструкция по применению

Промежуточное решение — консервация донорской крови — уже используется в медицине. Но у него есть ряд недостатков. Во-первых, объемы запасов все равно зависят от доброй воли доноров.

Во-вторых, донорскую кровь нельзя хранить больше 42 дней (даже в теле человека не бывает эритроцитов старше 100 дней).

Более того, исследования, проведенные в Университете Иллинойса (США) показывают, что консервированная кровь со временем все хуже переносит кислород в микрокапилляры тела. Искусственная кровь, очевидно, позволит уверенно планировать этот аспект терапии.

(При написании материала использована публикация на сайте New Scientist)

Источник: https://scientificrussia.ru/articles/iskusstvennaia-krovj

Создана искусственная кровь, которую можно переливать всем пациентам

Если бы вампир-аристократ граф Дракула, описанный в романе ирландского писателя Брэма Стокера, на самом деле существовал, то уже переехал бы из Трансильвании в Японию. Дело в том, что японские ученые изобрели самую настоящую искусственную кровь.

Исследование опубликовано в американском журнале Transfusion. Согласно результатам работы, искусственную кровь можно переливать всем пациентам, в независимости от группы крови.

По мнению специалистов, это открытие может стать настоящим прорывом в медицинской практике.

Так выглядят эритроциты — красные кровяные тельца

Зачем людям кровь?

Знаете как отличить человека от робота? Если вы смотрели мультсериал “Футурама”, то возможно помните, что в одной из серий главного героя поместили в психиатрическую лечебницу для роботов. Когда его выписали, он был уверен что он и есть самый настоящий робот. Герой пребывал в заблуждении ровно до тех пор, пока не поранился и не увидел собственную кровь. Но для чего людям кровь?

Кадр из мультсериала “Футурама” 3 сезон, 11 серия

Эта красная жидкость составляет всего 6-8% от массы человеческого тела. Кровь состоит из водного раствора, называемого плазмой, клеток и клеточных фрагментов, таких как эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

В общем и целом кровь — это жидкая соединительная ткань внутренней среды организма, которая циркулирует по системе сосудов. Циркуляция крови происходит под действием силы ритмически сокращающегося полого фиброзно-мышечного органа — сердца.

Кровь имеет характерный красный цвет из-за наличия в кровяных тельцах — эритроцитах — гемоглобина, который переносит кислород.

Еще больше новостей о последних открытиях в медицине читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен.

Кровь выполняет большое количество жизненно-важных функций: переносит кислород от лёгких к тканям и углекислый газ от тканей к лёгким, доставляет питательные вещества к тканям организма, регулирует температуру тела и связывает между собой органы и системы организма и другие защитные и механические функции.

Какие существуют группы крови?

А вы знаете какая у вас группа крови? Если вы по какой-то причине не в курсе, советуем это исправить. И вот почему: у каждого человека индивидуальная группа крови, которой он наделен с рождения. Группа крови остается неизменной на протяжении всей жизни. Когда речь заходит о группах крови, специалисты имеют в виду систему АВО (а-бэ-ноль), а также Rh (резус-фактор).

Знаете ли вы свою группу крови?

Группу крови определяют так называемые антигены — они находятся в красных кровяных тельцах или эритроцитах. Антигеном называют структуру на поверхности клетки. В случае, если антиген является чужеродным для организма, то защитная реакция не заставит себя долго ждать. Также немаловажным является резус-фактор.

Принадлежность по резус-фактору (Rh) бывает отрицательной или положительной. Зависит статус Rh от антигена D, который находится на поверхности эритроцитов. В случае, если антиген D присутствует на поверхности красных кровяных телец, то статус считается резус-положительным, а если антиген D отсутствует, то резус-отрицательным.

Поэтому при переливании крови необходимо с точностью в 100% знать группу крови и ее резус-фактор.

Переливание крови может понадобиться пациентам в самых разных случаях, однако наиболее распространенным является потеря крови в результате травмы.

Из-за того, что группа крови у каждого человека индивидуальна, существуют донорские центры, где люди добровольно сдают кровь. Именно поэтому открытие японских ученых — невероятно важное событие для медицины.

Однако в настоящий момент искусственная кровь не была испытана на людях.

Как думаете, окажутся ли испытания искусственной крови на людях успешными? Давайте обсудим разные варианты развития событий с участниками нашего Telegram-чата.

Что известно о создании искусственной крови?

Ученые из Медицинского колледжа национальной обороны провели испытания искусственной крови на 10 кроликах. Все животные были травмированы и пострадали от серьезной кровопотери. В ходе исследования выжило 6 кроликов.

В контрольной группе, в которой кроликам проводилось переливание настоящей крови, результаты оказались такими же.

При этом, специалисты отмечают, что никаких побочных эффектов от применения искусственной крови не было обнаружено.

Ученые проводят эксперименты не только на крысах

По сообщениям японской газеты The Asahi Shimbun, в ближайшем будущем ученые перейдут к испытаниям на людях. Изобретение может оказаться чрезвычайно полезным в тех случаях, когда кровь определенного типа недоступна для переливания.

Специалисты отмечают, что запастись достаточным количеством крови для переливания в отдаленных регионах, например, островах, достаточно трудно. Искусственная кровь сможет спасти множество жизней.

Также, согласно результатам исследования, искусственную кровь можно будет переливать непосредственно в машинах скорой помощи, так как не будет необходимости в определении группы крови пациентов.

Еще одним плюсом искусственной крови является тот факт, что она может хранится при комнатной температуре в течение года. В искусственной крови содержатся тромбоциты, которые гарантируют, что кровь может свернуться и раны со временем заживут, а также эритроциты, которые доставят кислород к жизненно важным органам.

Надеемся, что испытания на людях пройдут успешно и в будущем врачи получат возможность спасать больше количество жизней.

Источник: https://Hi-News.ru/medicina/sozdana-iskusstvennaya-krov-kotoruyu-mozhno-perelivat-vsem-pacientam.html

История искусственной крови: как донорами становились мертвецы, быки и киты

Сегодня в России отмечается Национальный день донора, инициированный в честь события, случившегося 20 апреля 1832 года. В тот день петербургский акушер Андрей Вольф впервые успешно провел переливание крови роженице с кровотечением.

Одной только Москве ежедневно требуется более 200 литров крови. В среднем только в столице за год переливается до 50 тысяч литров компонентов донорской крови — остальное «доливается» из других регионов России.

Не сказать, что где-то в стране есть большая концентрация доноров — для обеспечения полной потребности необходимо, чтобы их на каждую тысячу населения приходилось 40–60 человек, но этот показатель ниже и с годами не растет.

Через Добро Mail.Ru мы регулярно рассказываем о благотворительных проектах, в которых может принять участие каждый — в том числе в качестве донора. Но раз крови не хватает от «естественного» источника, значит, нужно искать альтернативы. Разберемся, где должны скрываться ее безграничные запасы.

Самая безопасная кровь

Начнем с того, что люди пользуются донорской помощью за неимением другой. Сама же кровь от донора может быть источником множества опасностей. Иногда люди являются носителями всяких инфекций, не подозревая об этом. Быстрый анализ проверяет кровь на СПИД, гепатит, сифилис, но остальные вирусы и инфекции не могут быть сразу выявлены, если и сам донор о них не знает.

Несмотря на защитные меры, различные вирусы часто передаются вместе с кровью. Например, герпес, цитомегаловирус, папилломавирус. Иногда передается и гепатит, поскольку тесты могут определить наличие гепатита только через несколько месяцев после его попадания в кровь.

Свежую кровь можно хранить только 42 дня (примерно) и всего несколько часов без охлаждения.

Статистика по США говорит, что там за один день около 46 человек погибают из-за потери крови — и это еще одна причина, почему ученые (не только в Штатах) работают в течение многих десятилетий, чтобы найти подходящий кровезаменитель.

Искусственная кровь избавила бы от всех проблем. Искусственная кровь может быть лучше настоящей. Представьте, что она подходит пациентам с любой группой, хранится дольше обычной крови и в более щадящих условиях, изготавливается быстро и в больших количествах. Кроме того, стоимость искусственной крови можно сделать ниже стоимости крови от доноров.

Гемоглобиновый кризис

Попытки создать искусственную кровь ведутся уже около 60 лет. А если взять за основу эксперименты советского хирурга Владимира Шамова по переливанию трупной крови, впервые проведенные в 1928 году, то получается, что путь к переливанию крови не от обычных доноров насчитывает почти 90 лет.

Трупная кровь не сворачивается из-за отсутствия в ней белка фибриногена, не требует добавления стабилизатора для хранения и может быть перелита пациенту с любой группой крови. Получить ее можно довольно много — один труп в среднем позволяет заготовить 2,9 л крови.

В 1930 году советский хирург и ученый Сергей Юдин впервые применил в клинике переливание крови внезапно умерших людей. Впоследствии полученный опыт успешно применялся в годы Великой Отечественной войны, когда кровь, полученная от мертвых, зачастую становилась единственным шансом на выживание раненых бойцов.

Первые, относительно успешные эксперименты с синтетической кровью начались в 80-е годы прошлого века, когда ученые пытались решить задачу доставки кислорода к органам. Искусственные клетки изготавливались из очищенного человеческого гемоглобина, несущего кислород белка.

Однако оказалось, что гемоглобин вне клетки плохо взаимодействует с органами, повреждает ткань и приводит к сужению сосудов. Во время клинических испытаний первых заменителей крови некоторые пациенты перенесли инсульты.

На этом эксперименты не закончились, просто в кровезаменителях молекулы гемоглобина получили покрытие из специального синтетического полимера.

Кровь. Просто добавь воды

Защищенные молекулы представляют собой порошок, который можно использовать где угодно, залив водой. Синтетические клетки могут использоваться с любым типом крови и хранятся долгое время при комнатной температуре. Однако они не помогут при сильной кровопотере и поддерживают пациента лишь до момента, пока не будет сделано переливание настоящей крови от донора.

В другом исследовании вместо гемоглобина использовались перфторуглеводороды. Это углеводороды, в которых все атомы водорода замещены на атомы фтора. Они способны растворять большое количество разных газов, включая кислород.

В этих бутылках — Oxycyte, белая искусственная кровь, состоящая из нескольких перфторуглеродов

Читайте также:  Таблетки пектусин: инструкция по применению (сироп для детей), цена, отзывы, аналоги

Заменитель гемоглобина на основе перфторуглеводорода Fluosol-DA-20 был разработан в Японии и впервые опробован в Соединенных Штатах в ноябре 1979 года. Первыми его получили пациенты, которые отказались от переливания крови по религиозным причинам.

С 1989 по 1992 годы Fluosol применяли более 40 000 человек. Из-за трудностей с хранением препарата и высокой стоимости, его популярность снизилась, и производство закрыли.

В 2014 году появился перфторуглеводородный препарат Oxycyte, но испытания свернули по неизвестным причинам.

Была также предпринята попытка создать заменитель крови на основе бычьего гемоглобина.

Переносчик кислорода Hemopure был стабилен в течение 36 месяцев при комнатной температуре и совместим со всеми группами крови. Hemopure одобрили для коммерческих продаж в Южной Африке в апреле 2001 года.

В 2009 году производитель Hemopure обанкротился, так и не добившись разрешения клинического тестирования продукта на людях в США.

Тернистый путь имитаторов

Нанесение полимерного покрытия на молекулы гемоглобина — кропотливый процесс, который не удешевляет стоимость искусственной крови. Кроме того, гемоглобин — это лишь часть проблемы.

Каждый набор клеток (эритроциты, тромбоциты и лейкоциты) имеет свое значение для организма. Разработки в области кровезаменителей в основном направлены на воспроизведение лишь одной функции крови: снабжение тканей кислородом.

Другими словами, область за пределами кислородно-транспортных эритроцитов — непроходимая чаща опасностей для ученых.

Как рассказывал биофизик Михаил Пантелеев в статье о проблемах искусственной крови, за последние годы удалось значительно продвинуться в области имитации тромбоцитов, отвечающих за устранение повреждений при небольших кровотечениях.

Ученые берут липосому или нанокапсулу размером в сотни нанометров и вставляют в нее нужные белки. Искусственные тромбоциты позволяют закрепляться за те немногие тромбоциты, которые у человека еще остались при сильной кровопотере.

Но когда у организма не остается своих собственных тромбоцитов, искусственные уже ничем не помогут.

Несмотря на то, что искусственные тромбоциты не обладают всеми функциями настоящих живых клеток, ими можно успешно останавливать кровотечения в экстренных случаях.

Так выглядит кровь из морских червей

С правильно подобранными белками можно сделать много интересного. Румынские ученые из университета Бабеш-Бойяи создали искусственный заменитель крови на основе железосодержащего белка гемэритрина, который используют для транспорта кислорода некоторые разновидности морских червей.

Команда биохимиков из Университета Райса пошла глубже и стала использовать белки из мышц китов. Оказалось, что у китов есть накапливающий кислород в мышцах миоглобин, похожий на гемоглобин из человеческой крови. Глубоководные животные, обладая большим запасом кислорода в мышцах, долгое время могут не всплывать на поверхность.

На основе изучения китового белка можно будет повысить эффективность синтеза гемоглобина в искусственных эритроцитах.

Намного хуже дела обстоят с лейкоцитами, являющимися неотъемлемой частью иммунной системы организма.

Те же самые эритроциты, переносчики кислорода, можно заменить искусственными аналогами — например, созданным в России перфтораном.

Для лейкоцитов ничего лучше стволовых клеток не придумали, но на этом пути оказалось слишком много сложностей, связанных с агрессивными действиями клеток против нового хозяина.

Нанокровь

Роберт Фрайтас, автор первого технического исследования потенциального медицинского применения гипотетической молекулярной нанотехнологии и гипотетической медицинской нанороботехники, разработал детализированный проект создания искусственного эритроцита, который он назвал «респироцит».

В 2002 году Фрайтас в книге «Roboblood» (робототехническая кровь) предложил концепцию искусственной крови, в которой вместо биологических клеток будут 500 триллионов нанороботов.

Фрайтас представляет кровь будущего в виде сложной мультисегментной нанотехнологической медицинской робототехнической системы, способной обмениваться газами, глюкозой, гормонами, выводить отходы клеточных компонентов, осуществлять процесс деления цитоплазмы и т.д.

На момент создания концепта работа выглядела полной фантастикой, но спустя 15 лет, то есть уже сейчас, в 2017 году, японские ученые сообщили о создании биомолекулярного микроробота, управляемого ДНК. Японские исследователи решили одну из самых сложных задач нанотехнологий — обеспечили механизм движения устройства за счет использования синтетической одноцепочечной ДНК.

В 2016 году швейцарские ученые опубликовали исследование в журнале Nature Communication о создании прототипа наноробота, способного проводить операции внутри человека. В конструкции нет двигателей и жестких соединений, а само тело создано из гидрогеля, совместимого с живыми тканями. Движение в этом случае осуществляется за счет магнитных наночастиц и электромагнитного поля.

Фрайтас, ориентируясь на эти исследования, сохраняет оптимизм: он уверен, что через 20–30 лет удастся заменить кровь человека нанороботами, получающими питание из глюкозы и кислорода. Производить электроэнергию из глюкозы организма японские ученые уже научились.

Кровь из стволовых клеток

Гемопоэтические стволовые клетки, полученные из костного мозга, дают начало всем типам клеток крови

В 2008 году удалось наладить производство клеток крови из плюрипотентных стволовых клеток (способных обретать разные функции), полученных из органов человека. Стволовые клетки оказались лучшим источников красных кровяных телец.

В 2011 году исследователи из Университета Пьера и Мари Кюри (Франция) провели первое небольшое переливание добровольцам выращенных в лаборатории красных кровяных клеток.

Эти клетки вели себя так же, как нормальные эритроциты, причем около 50% из них все еще циркулировали в крови через 26 дней после переливания.

В эксперименте добровольцам влили 10 миллиардов искусственных клеток, что эквивалентно 2 миллилитрам крови.

Эксперимент прошел успешно, но возникла другая проблема — одна кроветворная стволовая клетка была способна произвести всего до 50 тыс. красных кровяных телец, после чего погибала. Получение новых стволовых клеток — процесс не дешевый, поэтому стоимость одного литра искусственной крови становилась слишком высокой.

В 2017 году ученые из Государственной службы донорства и трансплантации Национальной службы здравоохранения Великобритании (NHS Blood and Transplant) совместно с коллегами из Бристольского университета провели эксперименты с гемопоэтическими стволовыми клетками.

Оказалось, что чем более ранней является клетка, тем выше ее способность к регенерации — так, с помощью всего одной гемопоэтической клетки можно восстановить всю кроветворную ткань у мыши.

Ученым удалось использовать для производства искусственной крови стволовые клетки на ранних стадиях развития, что наконец-то дало возможность производить ее почти в неограниченных количествах.

Созданные таким образом эритроциты в конце 2017 года начнут испытывать на людях. Непрерывная генерация эритроцитов из подходящих клеток снижает стоимость искусственной крови, но ее будущее зависит от прохождения стадии клинических испытаний.

И даже после успешных клинических испытаний никто не сможет заменить обычных доноров. Искусственная кровь в первые годы появления будет помогать людям с редкой группой крови, в горячих точках и в беднейших странах мира.

Источники:

Missouri Researchers Join Hunt For One Of Medicine’s Elusive Quarries: Artificial Blood Mass-produced artificial blood is now a real possibility The Long Quest To Create Artificial Blood May Soon Be Over What is artificial blood and why is the UK going to trial it? The quest for one of science’s holy grails: artificial blood

Источник: https://habr.com/post/403287/

Антитрадиционная медицина: переливание крови, доноры, а также попытки ученых создать искусственную кровь

«Неважно, какая в жилах течет кровь… Неважно, кто твои родители, да хоть сам Ваал Гал! Важно то, что у тебя внутри. У всех нас от рождения есть две руки. Две замечательные, сильные руки — их можно опустить в бессилии или залить по локоть кровью… А можно положить в них целый мир»
Терри Лу. Под крылом дракона

Человеческий организм невероятно сложен, хрупок, но очень живуч. В нем происходит масса удивительных процессов, которые можно считать чудом природы. Еще большим чудом биологи считают некоторые органы, являющиеся прямым результатом правильной эволюции. Есть в нашем организме и то, что объединяет все органы и заставляет их функционировать, заставляет нас жить – это кровь.

Кровь – это жидкая соединительная ткань, которая циркулирует по развитой и уникальной системе сосудов благодаря сокращениям сердца. Это, своего рода, транспортная среда, которая переносит жизненно необходимые и полезные вещества в организме и доставляет их к органам. У здорового взрослого человека масса крови составляет 6 – 8% от массы тела, или 5 – 6 литров крови в каждом из нас.

Как цивилизация, сначала мы научились пересаживать донорские органы нуждающимся людям, сейчас же наука находится на следующей ступени развития.

Теперь мы готовы изготавливать искусственные органы и даже выращивать их из стволовых клеток.

Уже существует масса прототипов и действующих образцов искусственных внутренних органов человека, и только с кровью все обстоит не так однозначно. Мы научились ее распознавать и придумали переливание крови, но этого все еще мало.

Донорская кровь – одна из самых востребованных жидкостей в любой клинике планеты. Зачастую пострадавшему требуется несколько литров этой жидкости во время операции, а это труд десятков доноров.

Пока что спрос гораздо выше предложения, поэтому перед медиками и учеными встала серьезная проблема: переливание крови, которое требует больших затрат чужой плазмы, нужно совершенствовать.

А что если изобрести искусственную кровь?

Еще один шанс на жизнь

История медицины, которую мы знаем на данный момент, своими фактами может повергнуть современного человека в шок. Поскольку сегодня мы говорим о крови, то стоит напомнить, что с древних времен наши предки прекрасно представляли себе ценность этой жидкости для жизни человека. Правда, они не совсем понимали принцип ее действия, поэтому методы лечения тех времен оставляли желать лучшего.

В древности больным давали пить кровь здоровых людей, искренне веря в то, что она принесет исцеление. Такие традиции существовали на протяжении многих лет – со времен Гиппократа и, примерно, до Средневековья.

• В 1498 году тяжело заболел понтифик Ватиканской церкви папа Иннокентий, который находился в очень преклонном возрасте, в результате чего болячки одолели дряхлое тело старика.

Поскольку люди тех времен не были особо скованы моральными принципами, чтобы исцелить понтифика, лекари решили напоить его кровью трех здоровых 10-летних мальчиков. Для этого детей принесли в жертву.

Лечение, естественно, не помогло, и папа Иннокентий так и скончался на смертном одре спустя недолгое время после смерти самих мальчиков.

В Советском Союзе идеей создания синтетической крови всерьез решили заняться в 1979 году. Академия Наук СССР в лице вице-президента Юрия Овчинникова дала поручение заведующему Институтом биологической физики СССР Генриху Иваницкому разработать продукт, который можно было бы использовать в качестве искусственной крови.

Читайте также:  Фенкарол: инструкция по применению, цена, отзывы, аналоги

В том же году правительство выделяет дополнительные ресурсы для создания новой лаборатории биофизики, которая будет заниматься проблемами создания синтетической крови. Ответственными за проект назначаются сам Генрих Иваницкий и доктор медицинских наук Феликс Федорович Белоярцев.

Желание создать заменитель настоящей человеческой крови возникло у наших врачей сразу после Второй мировой войны, когда сотни тысяч жизней могли быть спасены, если бы вовремя удалось остановить кровопотерю и компенсировать потерю этой ценной жидкости. Когда «Холодная война» начала набирать обороты, перед правительством вновь засверкала реальность возможности новых вооруженных столкновений, и возвращаться к потерям Великой Отечественной войны никто не хотел.

Еще одна проблема, с которой сталкиваются врачи с момента изобретения переливания – чистота крови, которую иногда сложно отследить.

Даже в 21 веке, в мире высоких технологий часто встречаются случаи, когда пациент получает донорскую кровь с опасным вирусом, который не удалось отследить на стадии анализов.

Количество пациентов с гепатитом и СПИДом, приобретенными в результате переливания крови, остается на опасно высоком уровне. Таким образом, синтетическая кровь помогла бы решить и этот вопрос. Загвоздка состояла лишь в том, что наша кровь – слишком сложная ткань для воспроизведения.

Надежда японской медицины

Семидесятые годы стали отправной точкой для начала разработок создания синтетической крови. Практически сразу ученые споткнулись об основную функцию нашей крови – транспортно-энергетическую. Воспроизвести это в лабораторных условиях оказалось куда сложнее, чем природе в ходе миллионов лет эволюции.

Кровь должна доставлять кислород к разным тканям и органам организма, но за это отвечает гемоглобин, содержащийся в эритроцитах. Создать искусственную клетку невозможно даже сейчас – слишком сложный механизм, который ставит в тупик ученых на протяжении многих лет.

Если же использовать гемоглобин в чистом виде, то проблем будет больше, чем пользы.

Без эритроцитов, наша иммунная систему будет воспринимать чистый гемоглобин, как чужеродное вещество и начнет попытки избавиться от него всеми возможными способами, в том числе и полным отторжением ткани.

Японцы решили отбросить фантазии о гемоглобине до лучших времен, и решили использовать какой-нибудь заменитель из достижений неорганической химии. Взор ученых пал на совершенно новое на тот момент вещество – перфторуглерод. В то время он активно продвигался как чудо-компонент, который отлично растворяет кислород и углекислый газ, а, значит, может переносить эти газы в нужную точку.

В 1974 году первая «искусственная кровь» на основе перфторуглеродов, которую назвали «Флюозол-DA», была готова, и ученые приступили к ее испытаниям. На это потребовалось еще 5 лет, после чего медики дали разрешение провести испытание на людях. Спустя еще пару лет, в 1982 году, «Флюозол» начали массово продавать в клиники во всем мире.

Многие считали это прорывом в науке, а фармацевтические компании из Японии уже подсчитывали прибыль. И тут внезапно начались отторжения флюозола у пациентов по всему миру. Почти в 35% случаев применения этого препарата иммунная система считала препарат враждебным веществом и пыталась от него избавиться. Разгорелся жуткий скандал.

Бедных японцев обвинили в фальсификации данных проведенных исследований, но на самом деле они были не совсем виноваты. Лишь спустя много лет современная медицина выяснит, что чувствительность людей монголоидной расы к перфторуглероду в организме гораздо ниже, чем у остальных рас.

В то время никто не мог подумать, что наши организмы настолько отличаются.

• В средневековье врачи просто обожали забавляться с кровью пациента. Кто-то придумал, что кровопускание – панацея от всех болезней, поэтому с больных сливали кровь по поводу и без.

В архивах сохранились записи о том, что королю Людовику XIII на закате его жизни делали кровопускание 47 раз. И это всего за один год. Впрочем, это ему также не помогло, как и понтифику кровь маленьких мальчиков.

Искусственная кровь в СССР

Пока японцы усиленно отбивались от нападок США и остального мира по поводу непригодности флюозола для переливания пациентам, в советской лаборатории полным ходом шли исследования по разработке искусственной крови.

Белоярцеву и Иваницкому удалось синтезировать похожий на японский препарат, но переливать его людям ученые не спешили. Для начала они хотели испытать его на животных, и это им определенно удалось: врачам удалось заменить 70% крови собаки на искусственную эмульсию, при этом животное отлично себя чувствовало, а позже даже принесло щенков.

Новую искусственную кровь назвали «перфторан», однако за глаза ученые называли препарат «голубая кровь» за его специфический цвет.

Советский препарат отличался составом от японского одной составляющей, а также нашим ученым удалось добиться более мелких частиц в составе новой крови, которым было проще переносить газы в организме.

Это сказалось и на токсичности препарата: перфторан обыгрывал флюозол почти в два раза по эффективности, но при этом не был таким токсичным.

Теперь пришло время тестировать препарат на людях. В 1984 году, когда мир окончательно отказался использовать Флюозол, а другие лаборатории так и не добились успеха в разработке новой крови, ученые получили разрешение ввести перфторан человеку. Тогда Белоярцев и Иваницкий не заметили очень важного побочного эффекта.

Их препарат успешно справлялся с некоторыми функциями крови: он был не токсичным, не уничтожал иммунную систему пациента, а также надежно доставлял кислород к месту назначения. Проблема была лишь в том, что такая химия должна со временем выводиться из организма. Этим занимаются особые клетки в организме человека – макрофаги.

Но необходимо было выполнить ряд условий, чтобы макрофаги заметили чужеродное тело.

В этом плане необходимо было точно подобрать размер капель эмульсии, из которой изготавливалась искусственная кровь. Если капли были слишком крупными, как в американских разработках, то перфторуглероды выводились из организма слишком быстро, и не успевали выполнять свои функции, просто убивая подопытных животных.

Разработка советских ученых напротив отличалась слишком мелкими частицами, которые были меньше эритроцитов почти в 100 раз. Из-за того, что макрофаги не могли распознать такие мелкие частицы, перфторуглероды оседали в печени пациентов.

Врачи посчитали это свойство препарата побочным эффектом, хотя намного позже выяснится, что это вызывает очищение печени, и таким образом можно было лечить цирроз и некоторые виды гепатита.

• Переливание крови, которое можно считать успешным, первый раз было проведено в 1666 году английским медиком Ричардом Лоуэром. В ходе эксперимента, Лоуэр выпустил из вены собаки почти всю кровь и почти убил этим животное, а после этого перелил ей кровь другой собаки. В итоге подопытная собака выжила.

Чуть позже француз Жан Батист Дени попробовал перелить больному лихорадкой пациенту некоторое количество крови ягненка. Как ни странно, но это помогло (или просто все так совпало). Дальнейшие же опыты Дени не увенчались успехом – пациенты начали умирать, поэтому ученый оставил свои попытки от греха подальше.

Тем временем, в 1985 году Белоярцев и Иваницкий перешли на новую стадию испытания своего препарата, однако внезапно ученые попали под атаку КГБ и Генпрокуратуры. Против них было возбуждено уголовное дело.

Органы обвинили биологов в том, что они незаконно испытывают перфторан на людях, хотя Минздрав не давал на это разрешения.

Как оказало, Белоярцев не стал сопротивляться обвинению и подтвердил, что такие случаи действительно были.

Оказалось, что в одну из больниц Москвы попала маленькая 5-летняя девочка Аня, которую сбил троллейбус. Малышка получила страшные травмы, но местные врачи еще сильнее усугубили ситуацию, когда перелили девочке кровь не той группы.

Один из врачей, видя, что Аня умирает, вспомнил о разработках своего друга Белоярцева и позвонил ему. Профессор, наплевав на все запреты, отправился в Москву с перфтораном, чтобы попытаться спасти жизнь ребенку.

Ему это удалось, Аню удалось вылечить.

К тому времени перфторан пытались использовать и в Афганистане. Разрешение на испытание перфторана на людях тогда уже было, однако Фармкомитет четко обозначил список клиник, где это исследование должно было проводиться. Афганистана в этом списке не было. Белоярцев передал ампулы с препаратом своему другу – военному врачу, который пытался с их помощью спасти жизнь раненым солдатам.

Доброта Феликса Белоярцева и сыграла с ним злую шутку. За эти факты уцепился КГБ.

В довесок к незаконным клиническим испытаниям на ученого повесили кражу казенного спирта и воровство государственного имущества.

Профессору приходилось терпеть многочасовые допросы сотрудников комитета, обыски у него дома и коллег, ежедневные проверки и инспекции. В конце 1985 года ученый не выдержал. Он покончил с собой.

• Первое успешное переливание крови состоялось, как ни странно, еще в то время, когда врачи и не догадывались о существовании групп крови. В 1819 году англичанин Джеймс Бланделл смог успешно перелить кровь от одного человека к другому.

Группы крови открыли несколько позже – в начале 20 века. В подтверждение данного открытия американский врач Джордж Крайл смог успешно сделать 61 переливание крови подряд в 1907 году. А еще через 12 лет русские врачи изобрели простые методы определения группы крови человека.

Переливание крови, а также искусственная кровь в 21 веке

После смерти профессора Белоярцева разработку перфторана свернули. Но человечество не оставило попытки создать искусственную кровь.

В 2004 году американцы объявили на весь мир о том, что им удалось создать искусственную кровь. Через некоторое время об этом заявили и японские ученые, которые таили обиду за унижение флюозола в 80-х.

Новая кровь изготавливалась на основе альбуминов – простых белков, содержащихся в организме каждого человека.

Чем дальше шли разработки, тем больше появлялось вариантов синтетической крови. На данный момент в мире насчитывается почти два десятка различных заменителей настоящей крови. Например, британцы придумали «пластиковую кровь» из полимера полиэтиленгликоля.

В других же заменителях используются все те же перфторуглероды. Но добиться настоящего соответствия человеческой крови так и не удалось – она слишком сложна в воспроизведении, и заставить синтетическую ткань выполнять все функции живой материи пока невозможно.

Источник: https://voka.me/antitraditsionnaya-meditsina-perelivanie-krovi-donory-a-takzhe-popytki-uchenyh-sozdat-iskusstvennuyu-krov/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector