Sepanjang sejarah, tubuh manusia telah menjadi subyek dari pengawasan terbatas dan bertanya-tanya. banyak bingung atas fungsi semua organ-organ ini dan cairan ditemukan di dalam. Ini termasuk tujuan darah, yang melihat sendiri bergantian diabaikan sebagai semata-mata untuk ‘mendinginkan tubuh, untuk menjadi bertanggung jawab untuk mengatur cairan tubuh, mengarah ke praktek pertumpahan darah dan obat lain dipertanyakan. Sebagai ilmu kedokteran berkembang, namun, kami prihatin cukup perspektif yang berbeda.
Sederhananya, sistem peredaran darah dan darah di dalamnya, adalah apa yang memungkinkan kita besar, organisme bersel ada. Ini membawa oksigen dan nutrisi ke sel-sel, sementara memungkinkan penghapusan produk limbah serta jalan yang mudah untuk sel-sel yang membentuk sistem kekebalan tubuh kita. darah dan jaringan yang terlibat dengan itu penting untuk kehidupan yang sehat. Ini adalah sesuatu yang menjadi sangat jelas ketika kita berbicara tentang cedera dan operasi yang melibatkan kehilangan darah yang parah.
Sementara praktek transfusi darah dari darah yang disumbangkan telah membuat perbedaan yang luar biasa di sini, itu tidak selalu mudah untuk menjaga setiap jenis tunggal darah ditebar, terutama di rumah sakit terpencil, di ambulans, atau di tengah-tengah zona perang. disini penggunaan darah sintetis – benar-benar bebas dari persyaratan penyimpanan rumit dan kebutuhan untuk jenis darah keseimbangan – bisa menjadi revolusioner dan menyelamatkan banyak nyawa, termasuk mereka yang beragama larang transfusi darah manusia.
Meskipun banyak kemajuan telah dibuat dalam bidang ini, dengan sejumlah produk yang berguna, itu tetap membuktikan menjadi tantangan untuk mendapat suatu pengganti yang kutu semua kotak yang diperlukan untuk membuatnya generik dan aman.
Bukan sembarang Fluid
Swasta Roy W. Humphrey dari Toledo, Ohio sedang diberikan plasma darah setelah ia terluka oleh pecahan peluru di Sisilia pada 9 Agustus 1943. (Sumber: NARA)
Meskipun ada laporan dari suku Inca berlatih transfusi darah antara manusia sejauh abad ke-16, hal itu tidak sampai William Harvey (1578-1657) menggambarkan sistem peredaran darah manusia dan sifat-sifat darah di abad ke-17 bahwa pandangan yang modern dari aspek fisiologi manusia mulai terbentuk. Ini datang bersama percobaan transfusi darah terutama antara hewan.
Pada tahun 1665, dokter Richard rendah dilakukan transfusi darah mentah antara dua anjing, dengan efek tampaknya tidak ada sakit di kedua hewan setelah prosedur mengatakan. sekitar waktu ini transfusi darah dari hewan ke manusia (xenotransfusion) juga dicoba, dengan berbagai mata pelajaran manusia tidak hidup prosedur, mungkin karena penolakan tubuh darah asing ini.
masalah yang sama seperti dengan xenotransfusion dipotong dengan transfusi darah antara manusia: sedangkan di beberapa kasus ini akan bekerja, kali lain subjek penerima akan menderita efek sakit dan beberapa akan mati sebagai hasilnya. Hal ini menyebabkan transfusi darah memiliki kredibilitas miskin di abad ke-19. Ia tidak sampai 1901 ketika Karl Landsteiner menemukan tiga kelompok darah manusia (A, B, O) yang penjelasan hasil ini menjadi jelas.
Ketika jenis darah yang tidak cocok dicampur bersama-sama, salah satu bisa mengamati dengan jelas bagaimana sel-sel darah merah akan mengumpul. Itu pada saat itu mudah untuk memikirkan apa yang akan terjadi di dalam tubuh manusia jika reaksi seperti itu yang terjadi selama transfusi darah. Pandangan ini menyebabkan pertama banyak revolusi yang akan membuat transfusi darah aman dan biasa seperti mereka hari ini.
Menyalin dari Master
Komplikasi jelas dengan mencoba untuk meniru fungsi dari darah manusia adalah bahwa kita sedang mencoba untuk menciptakan sesuatu yang telah berkembang selama jutaan tahun, di dalam sistem yang lebih besar (tubuh) yang tergantung pada banyak aspek fungsi tepat. bahkan jika itu tidak dimaksudkan untuk menjadi di dalam tubuh lebih lama dari yang diperlukan sampai tingkat darah alami telah pulih, hal itu tidak bisa dibiarkan menyebabkan lebih banyak ruginya daripada mencegah.
Pada manusia, menyumbang darah untuk ~ 7% dari total berat badan. kepadatan adalah sekitar 1060 kg / m3, yang sangat dekat dengan 1000 kg / m3 air. Manusia dewasa memiliki rata-rata sekitar 4,5 L darah, yang terdiri dari ~ 45% dari sel darah merah, ~ 54,3% plasma, dan kira-kira 0,7% dari sel darah putih. biasanya berbicara, masing-masing membentuk tiga kelompok fungsi utama darah.
Sel darah merah termasuk hemoglobin, yang mengikat oksigen, sel-sel darah putih (bersama dengan antibodi) membentuk bagian utama dari sistem kekebalan tubuh, dan plasma meliputi nutrisi, elektrolit dan elemen pembekuan darah yang mempertahankan sel-sel dan memungkinkan untuk perbaikan cedera melalui pembekuan. Dari sini kita dapat menyimpulkan apa yang diperlukan dalam pengganti darah: krusial fungsi sel darah merah, bersama dengan pembawa mirip cairan ke plasma (yang ~ 95% air).
Sedangkan yang kedua adalah relatif mudah dalam bentuk layanan kristaloid (misalnya garam solusi), kompleksitas dilengkapi dengan substMulutkan fungsi sel darah merah. Di sini dua metode telah melihat penelitian utama dan (terbatas), operator oksigen berbasis perfluorokarbon dan hemoglobin (PFBOC dan HBOC)).
Mengikat oksigen, longgar
Struktur hemoglobin manusia. Subunit α dan β masing-masing berwarna merah dan biru, dan kelompok heme yang mengandung besi berwarna hijau. (Kredit: Richard Wheeler)
Di mana pembawa oksigen dengan kualitas sel darah merah menjadi rumit adalah bahwa molekul-molekul ini seharusnya tidak hanya mengikat oksigen, tetapi mereka juga harus dengan mudah membuatnya tersedia untuk jaringan tubuh. Pemikiran yang jelas di sini adalah mensintesis hemoglobin dan menggunakannya secara langsung. Snag adalah hemoglobin dengan sendirinya memiliki afinitas oksigen yang sangat tinggi, memiliki waktu paruh pendek dalam darah, dan dapat merusak ginjal. Dalam sel darah merah (RBC), hemoglobin hanya membuat 33% dari massa sel, dengan sisanya bertingkah massa untuk menstabilkan hemoglobin.
Untuk alasan ini, HBOC menggunakan hemoglobin biasa tidak akan berguna, karena itu tidak akan menawarkan oksigen yang cukup ke jaringan. Untuk menyelesaikan ini, hemoglobin harus distabilkan dengan cara yang masih memungkinkan untuk mengikat oksigen, sementara tidak menghambat distribusi ke jaringan. Sejumlah perusahaan telah melakukan upaya untuk membawa HBOC seperti itu ke pasar, dengan Hemassist (oleh Baxter Healthcare), Hemolink (Hemosol, Inc.) dan Hemopure (Biopure Corp) dan yang lainnya gagal selama uji coba, atau segera setelah memasuki penjualan komersial .
Masalah umum yang diamati termasuk vasokonstriksi, mungkin karena pengikatan hemoglobin terhadap oksida nitrat. Banyak dari HBOC ini menargetkan penggunaan pada hewan non-manusia, di mana peningkatan mortalitas menyebabkan produk-produk ini tidak melewati uji coba medis, atau ditarik dari pasar dalam beberapa tahun.
Sebaliknya, ada satu PFBOC yang disetujui FDA: fluosol-da, dengan mis. Sutherland et al. (1984), melaporkan efektivitasnya dengan kucing, dan ohyanagi et al. (1984) tentang efektivitas infus fluosol-da 20% dengan pasien melihat Yehuwa. Seperti dalam agama kelompok yang terakhir menuntun mereka untuk menolak transfusi darah dan serupa, ini dapat bermasalah dengan perawatan medis.
Meski begitu, kompleksitas fluosol – klien harus menghirup suasana oksigen murni untuk ‘memuat’ molekul PFBOC dengan oksigen yang cukup – dan penyimpanannya yang rumit (pembekuan) dan berurusan dengan persyaratan yang menyebabkan produksi berlebihan pada tahun 1994.
Belum berdarah
Terlepas dari banyak kemunduran selama bertahun-tahun dalam mendapatkan pengganti darah yang solid ke pasar, kebutuhan untuk layanan semacam itu terlalu besar untuk penelitian berhenti. Ini menuntun kita ke perkembangan saat ini, dengan militer AS menjadi salah satu pembeli yang berminat untuk pengganti darah ini. Bukan hanya untuk operator oksigen, tetapi juga untuk trombosit sintetis (untuk koagulasi) dan plasma kering.
Poin penjualan utama di sini adalah umur simpan yang ditingkatkan, penghapusan pencocokan darah yang rumit, mengurangi kemungkinan reaksi alergi, dan sebagainya. Meskipun kami telah datang jauh dari masa-masa awal transfusi darah, kami masih mengandalkan donasi darah, dan sistem yang memproses darah ini. Sementara itu adalah sistem yang menghemat banyak kehidupan setiap tahun, ia datang dengan kelemahan logistik kompleks, umur simpan pendek, dan kemungkinan darah yang terkontaminasi.
Darah sintetis memiliki keunggulan di sini sehingga dapat diproduksi dalam jumlah yang diinginkan dan di bawah kondisi yang dikontrol ketat. Keuntungan tambahan dari mis. PFBOCS adalah bahwa mereka menampilkan molekul yang jauh lebih kecil daripada RBC, yang memungkinkan mereka untuk mem-bypass bahkan penyumbatan dan penyempitan pada arteri. Ini akan memungkinkan oksigenasi jaringan yang seharusnya berakhir dengan oksigen dirampas dan mati, yang dapat menghindari nekrosis, amputasi, dan masalah cedera traumatis lainnya.
Sci-Fi sampai realitas
Meskipun optimisme akhir abad ke-20 tentang pengganti darah tampaknya telah tenang setelah begitu banyak kemunduran, beberapa dekade terakhir, ada banyak hal yang telah kita pelajari tentang tidak hanya apa yang tidak berhasil, tetapi juga apa yang terjadi. Kami juga memperoleh banyak informasi penting tentang aspek-aspek fisiologi manusia, yang berfungsi untuk meningkatkan pemahaman kita tentang sistem kardiovaskular.
Beberapa ratus tahun yang lalu, orang berpikir bahwa darah domba atau bahkan anggur merah atau urin akan membuat pengganti yang baik untuk darah manusia. Hari ini kami memahami banyak kompleksitas penentuan golongan darah, dapat memproses darah yang disumbangkan hanya menggunakan RBC, plasma atau trombosit, untuk mengobati sejumlah kondisi medis, dan sebagainya. Dengan pengganti darah yang telah berkurang hingga sebagian besar pertanyaan teknik medis, kemungkinan besar kita dapat melihat kemajuan di sini sebelum lama.