几个世纪以来,科学家一直试图找到能够替代血液的物质,他们的尝试不一而足,包括牛奶、红酒甚至尿液等,都曾被用来代替血,但是,这些尝试都以失败告终。
血是人的生命之源,然而,血液很难储存,而且经常供应短缺,有时还会给人们带来致命的传染病。据“中新网”消息,至2015年,我国每天需要约12 万人献血方能满足用血量。巨大的用血与献血缺口使得有专家建议,或应将我国《献血法》规定的献血年龄由18~55岁放宽至17~60岁。因此,在实验室中制造出人造血变得比以前更为迫切。
2011年,血液短缺事件频频见诸于报端,伴随着数项关于人造血的报道,人们对血液的热情空前高涨。我们今天就来回顾一下人造血液进展,也许在不久的将来,我们的血管里流淌的血液将会是人造的…
英国:研制人造血液将进行临床试验
科学家利用干细胞制造人造血,两年内将在英国进行试验。进行该研究(能够提供工业规模的生产)的科学家认为,这将改变输血的现状,避免医院血源枯竭,能够救助数千名在战场和车祸中受伤的生命。心脏移植、心脏搭桥手术和癌症患者也能从中受益,这确保了他们在手术期间有充足的血液供应。
这是血液研究的“圣杯”,人造血能够避免传染病,它几乎能为不同血型的每一个人提供血液。爱丁堡大学和布里斯托大学的研究人员为很多人提供了生的希望,他们首次利用从骨髓里提取的干细胞(是万能细胞,被视为人体的修理工具箱)培养出几十亿个红细胞。但是普通输血一般包含2.5万亿个红细胞,因此他们目前培养的数量还无法满足输血需要。从处于生命前几天的人体晶胚里提取的材料,更容易分裂成大量细胞,但是至今研究人员还未成功研制出真正的血液。
爱丁堡大学的马尔科-特恩教授希望制造出O型阴性血的细胞供应品。这种“万能供血者”能为多达98%的人口提供血源。安全的血液供应还将造福发展中国家,这种国家每年有数千人因产后大出血死亡。据他预测,他准备在2到3年内把一茶匙人造血注入到健康志愿者体内,在英国对利用干细胞制成的血液进行首次试验。随后会进行大规模试验,不过他们将在10年内对这种血液进行常规应用。不出20年,他们可能一年就能生产200万品脱人造血,这足以满足英国的供血量。
中国:血液替代品研究获突破性进展
西安交通大学、第四军医大学和陕西师范大学的研究人员在血液替代品研究中取得突破性进展,相关研究论文发表在生物材料领域最高影响因子杂志《生物材料》(Biomaterials)杂志上。
输血对于临床手术、抗灾和战场救护是不可缺少的医疗手段。近年来,血液需求量不断增高,而安全有效的血源却日益紧缺,靠人献血面临血源短缺、血型匹配难,低温储存,保存期短,运输不便,病毒污染等问题使输血安全受到威胁。开发出血液代用品成为了国际科学界和企业界关注的研究热点。
在这篇文章中,研究人员利用本身具有血液扩容性质的直链淀粉包裹血红蛋白,通过季胺盐修饰使之具阳离子性,这样既可以牢固包裹具有负电荷的血红蛋白,也可以克服直链淀粉在溶液中容易膨胀的不足。使其血红蛋白包裹率大于80%、粒径小于100nm并在体内保持稳定。该纳米载体可以有效避免动物休克模型的肺损伤,可同时作为血液替代品和血液扩容使用。
法国:干细胞人造血首次成功输入人体
来自法国巴黎皮埃尔与玛丽?居里大学的卢茨?杜艾团队首次将用干细胞培育的血液输入人体,并取得成功。
杜艾团队首先从一位志愿者的骨髓里抽取造血干细胞,然后利用一组“鸡尾酒”混合生长因子激发这些干细胞与红细胞相结合。在给这些人造细胞做标记以供追踪之后,他们把其中100亿个细胞(相当于2毫升血液),注射回捐献者的体内。5天后,这些人造血细胞中的至少94%仍在这位捐献者的体内循环。26天后,41%到63%的血细胞仍然存活,天然血液的存活率也大抵如此。这些人造血细胞同天然细胞一样能干,有效地将氧气输送至全身。
对此,美国西奈山医疗中心的安娜?丽塔?米利亚乔评论说:“这证明了这些人造细胞不是有两条尾巴或者三个角的怪胎,它们在人的身体里正常过活。”
与既往数个亦试图人工生成RBC的研究小组所做工作最大的不同之处在于,该组法国学者首次将cRBC输入了人体,并发现其所得cRBC在人体内的半数存活期与天然RBC相近。看到这一切,让人觉得这真是一个好消息,或许以后手术时挂袋“人工血”即可。
但静心思考,美好的理想总是要继续遭遇现实的拷问。首先,RBC的1个标准单位大约包含2.5×1012个RBC,但由于细胞扩增和去核化的速度限制,此研究中每生成1010个cRBC则需要13 L的培养基,可谓生产效率不足;其次,研究过程中所遵守的严格的试验规范,将需要监测细胞质量、证实RBC潜能等许多步骤和方法,标准化流程和规范繁杂而精细化;再次,不同的培养条件可能改变RBC的膜重塑过程,进而影响膜蛋白的组织和糖基化、改变RBC的免疫原性。此外,还有昂贵的生产费用等。这一切都是在开展有关“人工血”安全性和有效性临床试验前应解决的问题。
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随着敏捷开发和 AI 技术逐渐融入制药行业的合规管理,软件系统的定制化要求越来越高。本文主要从法规指南角度分析和评价定制软件验证的有效性。指导制药行业通过更加科学的风险管理手段开展验证,以实现系统选项、实施及测试过程的风险管控,保证后续运行阶段的 GXP 符合性。同时也满足《药品生产质量管理规范(2010 年修订)》计算机化系统 [1] 和《药品记录与数据管理要求(试行)》的要求 [2-3]。
作者:赵延武 程静 张文标 王军 张永秉
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