今天，俄罗斯庆祝为纪念1832年4月20日的活动而发起的“国家捐助者日”。 那天，圣彼得堡的妇产科医生安德烈·沃尔夫（Andrei Wolf）首次成功地向了一个正在流血的产妇进行输血。
仅莫斯科就需要每天超过200升的血液。 平均而言，仅在首都，每年就输血多达5万升的供血者血液-其余的则是从俄罗斯其他地区“补充”来的。 并不是说该国某个地方有大量的捐助者-为了确保充分的需求，有必要每千人有40-60人，但是这个数字较低，而且多年来一直没有增长。
通过Welcome Mail.Ru，我们定期讨论每个人都可以参加的慈善项目，包括以捐助者的身份参加。 但是，由于“自然”来源的血液不足，因此必须寻求替代方法。 我们将找出应隐藏其无限储备的位置。
最安全的血液
首先，人们由于缺乏其他人而使用捐助者的援助。 来自供体的血液本身可能是许多危险的来源。 有时人们是各种感染的携带者，却毫不怀疑。 快速测试可以检查血液中的艾滋病，肝炎，梅毒，但是如果捐赠者本人不知道其他病毒和感染，则无法立即检测到。
尽管采取了保护措施，各种病毒还是经常与血液一起传播。 例如，疱疹，巨细胞病毒，乳头瘤病毒。 有时还会传播肝炎，因为测试可以确定肝炎进入血液后仅几个月。
新鲜血液只能存储42天（大约），并且只能在不冷却的情况下存储几个小时。 美国统计数据显示，一天之内有46人死于失血，这也是科学家（不仅在美国）数十年来一直在努力寻找合适的血液替代品的另一个原因。
人造血可以解决所有问题。 人造血可能比真实血液更好。 想象一下，它适用于任何组的患者，它的储存时间比普通血液更长，并且在更温和的条件下可以快速大量生产。 另外，可以使人造血液的成本低于供体的血液成本。
血红蛋白危机
创造人造血液的尝试已经进行了大约60年。 并且，如果以苏联外科医生弗拉基米尔·沙莫夫（Vladimir Shamov）于1928年首次进行的尸体输血实验为基础，那么事实证明，不是普通捐献者进行输血的道路已有近90年的历史。
尸体血液不会由于其中缺乏纤维蛋白原蛋白而凝结，不需要添加稳定剂来储存，并且可以输给任何血型的患者。 您可以得到很多-平均一具尸体可以让您准备2.9升血液。
1930年，苏联外科医生和科学家谢尔盖·尤丁（Sergey Yudin）首次在诊所为突然死亡的人输血。 随后，在第二次世界大战期间，从死者那里获得的鲜血常常成为受伤士兵生存的唯一机会，所获得的经验得以成功应用。
第一个相对成功的合成血液实验始于上个世纪80年代，当时科学家试图解决向器官输送氧气的问题。 人造细胞是由带有蛋白质氧的纯化人血红蛋白制成的。 然而，事实证明，细胞外的血红蛋白与器官的相互作用较弱，破坏组织并导致血管收缩。 在首批血液替代品的临床试验期间，一些患者患有中风。 实验并没有就此结束，只是在血液替代品中，血红蛋白分子接受了特殊合成聚合物的涂层。
鲜血 只是加水
被保护的分子是粉末，可以通过倒水在任何地方使用。 合成细胞可与任何类型的血液一起使用，并在室温下长时间保存。 但是，只有在完成从供体的真血输注之前，它们才会帮助严重失血，并为患者提供支持。
在另一项研究中，使用全氟化碳代替血红蛋白。 这些是其中所有氢原子均被氟原子取代的烃。 它们能够溶解大量不同的气体，包括氧气。
这些瓶子装有Oxycyte，这是一种由几种全氟化碳组成的白色人造血液
Fluosol-DA-20全氟化碳血红蛋白替代品在日本开发，并于1979年11月在美国首次进行测试。 首先接受该治疗的是出于宗教原因拒绝输血的患者。 从1989年到1992年，有40,000多人使用了Fluosol。 由于储存药物的困难和其高成本，其受欢迎程度下降并且生产停产。 2014年，出现了Oxycyte全氟化碳，但由于未知原因，测试被缩减。
还尝试创建一种基于牛血红蛋白的血液替代品。 Hemopure氧气载体在室温下可稳定36个月，并与所有血型兼容。 Hemopure于2001年4月批准在南非进行商业销售。 在2009年，制造商Hemopure在没有获得在美国进行人体临床测试的许可之前就破产了。
模仿者的棘手道路
在血红蛋白分子上施加聚合物涂层是一项艰苦的过程，不会降低人造血的成本。 另外，血红蛋白只是问题的一部分。 每一套细胞（红细胞，血小板和白细胞）对身体都有自己的含义。 血液替代品领域的发展主要旨在仅复制血液的一种功能：为组织提供氧气。 换句话说，氧气输送红细胞以外的区域对于科学家来说是一个无法逾越的危险丛林。
正如生物物理学家米哈伊尔·潘捷列夫（ Mikhail Panteleev）在一篇有关人造血液问题的文章中所指出的那样，近年来，它们已经在模仿血小板的领域取得了长足的进步，血小板的作用是修复小出血。 科学家们将一个数百纳米大小的脂质体或纳米胶囊放入其中。 人造血小板可以让您在严重失血的情况下仍能拥有一个人的少量血小板。 但是，当人体没有自己的血小板时，人造血小板将无济于事。
尽管人造血小板不具有真正活细胞的全部功能，但在紧急情况下它们可以成功地止血。
看起来像是蠕虫的血
有了正确的蛋白质，您可以做很多有趣的事情。 来自Babesh-Boyai大学的罗马尼亚科学家基于含铁的蛋白质hemerythrin 创建了一种人工血液替代品 ，某些海洋蠕虫使用该替代品来运输氧气。 莱斯大学的生物化学家团队更深入 ，开始使用鲸鱼肌肉中的蛋白质。 事实证明，鲸鱼的肌红蛋白与人血中的血红蛋白相似，能在肌肉中积累氧气。 深海动物的肌肉中有大量氧气供应，它们可能长时间不会浮出水面。 基于对鲸鱼蛋白质的研究，将有可能提高人工红细胞中血红蛋白合成的效率。
白细胞是人体免疫系统不可或缺的一部分，情况要糟得多。 相同的红细胞，氧气载体可以用人工类似物代替，例如在俄罗斯制造的全氟烷。 对于白细胞，没有什么比干细胞更好的发明了，但是在此过程中，与细胞对新宿主的侵袭作用相关的困难太多了。
纳米血
罗伯特·弗雷塔斯（Robert Freitas）是对假设的分子纳米技术和假设的医学纳米机器人技术进行潜在医学用途的第一项技术研究的作者，他开发了一个详细的项目来创建人造红细胞，他称之为“呼吸细胞”。
在2002年，弗雷塔斯（Freitas）在他的《机器人血液》（Roboblood）中提出了人造血液的概念，其中有500万亿个纳米机器人代替生物细胞。 弗雷塔斯（Freitas）以复杂的多段纳米技术医疗机器人系统的形式代表了未来的血液，该系统能够交换气体，葡萄糖，激素，去除废物细胞成分，进行细胞质分裂等过程。
在创建概念时，这项工作看起来很棒，但15年后，即现在，即2017年，日本科学家宣布创建由DNA控制的生物分子微型机器人。 日本研究人员已经解决了纳米技术最复杂的任务之一-他们提供了一种通过使用合成单链DNA移动设备的机制。
2016年，瑞士科学家在《自然通讯》（Nature Communication）杂志上发表了一项研究 ，该研究创建了能够在人体内进行操作的纳米机器人原型。 设计中没有引擎或刚性接头，并且身体本身由与活组织相容的水凝胶制成。 在这种情况下，移动是由于磁性纳米粒子和电磁场。
弗雷塔斯在这些研究的指导下仍然保持乐观：他相信，在20至30年内，将有可能用由葡萄糖和氧气驱动的纳米机器人来替代人类血液。 日本科学家已经学会了如何利用人体的葡萄糖发电。
干细胞血
源自骨髓的造血干细胞可产生所有类型的血细胞
在2008年，有可能通过从人体器官中获得的多能干细胞（能够发挥不同功能）来生产血细胞。 干细胞已被证明是红细胞的最佳来源。
2011年，法国皮埃尔大学和玛丽·居里大学的研究人员向实验室培养的红细胞的志愿者进行了第一次小输血。 这些细胞的行为就像正常的红细胞，输血26天后仍有约50％的血液在血液中循环。 在实验中，将100亿个人造细胞倒入志愿者体内，相当于2毫升血液。
实验成功了，但是又出现了另一个问题-一个造血干细胞最多只能产生5万个红细胞，然后死亡。 获得新的干细胞并不是一个便宜的过程，因此一升人造血的成本变得太高了。
2017年，NHS Blood and Transplant的科学家与布里斯托大学的同事一起进行了造血干细胞的 实验 。 事实证明，细胞越早，其再生能力就越高-因此，仅用一个造血细胞，即可恢复小鼠中所有造血组织。 在开发的早期阶段，科学家设法将干细胞用于生产人造血液，最终使几乎无限量的生产成为可能。
以这种方式产生的红细胞将于2017年底在人体中进行测试。 由合适的细胞连续产生红血球可降低人造血的成本，但其未来取决于能否通过临床试验阶段。
即使在成功的临床试验之后，也没有人可以替代普通的捐赠者。 人造血在出现的头几年将帮助世界上热点地区和世界上最贫穷国家的罕见血液类型的人。
资料来源：
密苏里州的研究人员加入了对医学难以捉摸的采石场之一的追寻：人造血
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