Science Translational Medicineに掲載された報告によると、呼吸できない患者のために酸素を血流に直接送達する注射がBoston Children’s Hospitalの科学者によって発明された。著者らは、気道閉塞や急性肺不全に苦しんでいる患者は、急速に血液に到達するために酸素が必要であり、そうでなければ脳傷害を起こしたり、心停止を起こしたりすると説明しています。
研究者らは、血流に直接投与することができ、必要とされる酸素を供給することができる、小さなガス充填微粒子を充填した注射器を設計した。
微小粒子は、酸素の極小ポケットを取り囲む脂肪分子の単一層でできており、液体溶液中に置かれ、患者に注入される。
ジョンKheirとチームは、このソリューションを注入された患者は、数秒以内にほぼ正常な血中酸素レベルを取り戻す可能性があると言います。
動物実験では、15分間呼吸することなく生きている動物を鳴らし、臓器傷害や心停止の発生を大幅に減少させることができた（心臓が完全に停止する）ことを報告した。
酸素注入は患者の貴重な時間を買うかもしれない
John Kheir氏は、マイクロ粒子の溶液は持ち運びが容易であり、呼吸ができない人を救うために便利に利用でき、救急隊員がより洗練された救命処置を行うことができる安全な場所に患者を連れて行くことができるようになりました。
Kheirは言った：
「これは短期間の酸素代用品であり、重大な数分間患者を支援するために安全に酸素ガスを注入する方法です」と彼は言います。 “最終的には、これは、病院、救急車、または輸送ヘリコプターのすべてのコードカートのシリンジに保管して、呼吸困難の患者を安定させるのに役立ちます。
著者らは、微粒子溶液の注射は、15分間以上30分間以上使用できないと述べている。なぜなら、これ以上長期間使用すると血液に過負荷をかける液体が含まれているからである。
これらは血液代替物ではない、とKheirは強調した。代用血液は酸素を運ぶが、肺が機能しておらず、酸素を供給できないときには限られた用途しかない。これらの微粒子は、呼吸ができない人のために特別に設計されています。
2006年に重度の肺炎を患った少女を世話し、血液酸素レベルが極端に低いために重度の脳傷害を受けた後、Kheirは注射可能な酸素の考え方を検討し始めました。
医学チームが心肺装置で彼女を得る前に、少女は亡くなりました。
Kheirは言った：
「最も説得力のある実験のいくつかは初期のものでした。私たちはお互いの血を引き、それを試験管に微粒子と混ぜて、目の前で赤血球がすぐに赤くなるのを見ました。
チームが注射用に安全な微粒子を得るまでに数年かかった。 Kheir氏は、「この取り組みは本当に多分野であり、化学技術者、粒子科学者、医師が必要だった」と語った。
彼らは超音波を使用しました。これは高強度の音波を放出し、脂質と酸素を一緒に混合する装置です。酸素ガスは、大きさが約2〜4マイクロメートルの小さな粒子に閉じ込められ、肉眼で見るには小さすぎます。彼らは、容積の70％が酸素で構成されている解決策が、人間の血液にちょうど良いものであることを発見しました。
Kheirは説明した：
「このプロジェクトの成功の鍵の1つは、少量の液体中に濃縮された酸素ガスを投与する能力でした。サスペンションは、私たち自身の赤血球の酸素含有量の3〜4倍の酸素を運んでいます。
1900年代初期の以前の研究では、科学者は静脈内酸素で血液を酸素化しようとしましたが、失敗しました。時々、致命的なガス塞栓症を引き起こした。
著者らは次のように述べている。
「この問題を回避するために、ガスを小さな変形可能な粒子に詰め込むことで、ガス交換のための表面積を劇的に増加させ、自由ガスが滞留するキャピラリーを圧搾することができます」
Christian Nordqvistによって書かれた
