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作者简介

刘昌胜，华东理工大学教授，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，教育部“长江学者”特聘教授，国家重大科学研究计划项目首席科学家，国务院学位委员会材料学科评议组成员。现任华东理工大学材料科学与工程学院院长，教育部医用生物材料工程研究中心主任。研究方向是生物医用材料及纳米生物材料。

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内容介绍

　　争、疾病和自然灾害等原因造成的世界范围内的血液短缺推动了血液代用品的发展。基于血红蛋白的纳米微囊型血液代用品是本领域的重要研究方向。《纳米微囊型血液代用品》以作者研究团队近年来的研究成果为基础，较系统地介绍了纳米微囊型血液代用品的研究和发展现状。其中，第1章为人工血液代用品的概述；第2章和第3章重点介绍纳米微囊型血液代用品的可控制备及控释；第4章介绍微囊中高铁血红蛋白含量的控制；第5章为纳米微囊的生物学性能；第6章和第7章主要介绍纳米微囊型血液代用品携氧性能的检测及生物安全性问题。

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精彩书摘

　　2．3聚合物血液代用品的制备

　　关于脂质体微囊型血红蛋白的报道出现于20世纪70年代末。尽管对其研究取得了许多有意义的结果，但大量的动物和临床试验结果显示其在以下方面存在明显不足：①进人体内后容易被肝和脾的巨噬细胞迅速清除，在血液中循环时间有限；②贮存稳定性差、包埋血红蛋白浓度低；③磷脂材料机械强度差，生成的微囊难以收集和储存；④膜较致密，葡萄糖、高铁血红蛋白还原催化剂等不能进行微囊内外物质交换等问题。

　　微囊型血液代用品经过几十年的发展，目前的研究热点是用可生物降解的高分子材料内部同时包埋Hb和红细胞的各种酶（超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等）制备的血红蛋白基纳米微囊。可降解高分子血红蛋白微囊血液代用品不仅能够克服第一、第二代血红蛋白基血液代用品没有细胞膜的屏障的缺点，同时解决了脂质体微囊血液代用品力学性能和小分子物质通透性差的问题，呈现出良好的发展势头和旺盛的生命力，因而成为目前血液代用品领域研究的热点。

　　目前已报道制备纳米微囊药物载体的高分子材料以合成的可生物降解的聚合物体系和天然高分子体系为主。前者如聚a一氰基丙烯酸烷基酯。、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乳酸一乙醇酸共聚物等；后者如白蛋白、明胶、多糖。等。和天然高分子材料相比，合成高分子材料不但有良好的生物相容性，并且可以根据需要调整材料的热塑性、亲／疏水性、结晶度和降解速率等。采用的制备工艺主要有界面缩聚法、乳液聚合以及聚合物分散法等。

　　2．3．1界面聚合法

　　界面聚合法是利用两种可以相互作用生成离聚物的单体，在界面上发生聚合反应生成高聚物囊壳的微囊制备方法。此法是由两种单体参加聚合反应，一种是油溶性单体，另一种是水溶性单体，它们分别处于核心物质的内部与外部，在核心物质的界面进行反应，生成一种聚合物的膜，这种膜具有既不溶于水相、也不溶于油相的特性，容易自溶液中析出。其制备过程是，首先通过适宜的乳化剂形成o／w乳液或w／o乳液，使被包裹物乳化；然后加入反应物以引发聚合，在液滴表面形成聚合物膜；最后把微囊从油相或水相中分离出来。

　　在制备微囊时使用的界面聚合法中，通常采用水一有机溶剂为两种不相混溶的液相体系。通常使用的与水不相混溶的有机溶剂有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1，1，1三氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、环己烷、矿物油或上述几种溶剂的混合物。此外有时还用既是溶剂又是反应试剂的高分子单体作溶剂，如苯乙烯等。

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第1章血液代用品概述

1.1 全氟碳型血液代用品

1.2 修饰血红蛋白类血液代用品

1.2.1 第一代修饰血红蛋白类血液代用品

1.2.2 第二代修饰血红蛋白类血液代用品

1.2.3 第三代修饰血红蛋白类血液代用品——微囊型血液代用品

1.3 血液代用品的应用

1.3.1 临床输血

1.3.2 器官移植

1.3.3 脑梗死或心肌梗死等疾病的治疗

1.3.4 癌症的非手术治疗

1.3.5 战伤救治

1.4 血红蛋白基血液代用品的产业化进展

1.4.1 国外的研究概况

1.4.2 国内的研究概况

1.5 总结与展望

参考文献

第2章纳米微囊型血液代用品的制备与表征

2.1 微囊型血液代用品的理化性质表征

2.1.1 外观形貌

2.1.2 粒径大小及粒径分布范围

2.1.3 包封率

2.1.4 纳米微囊中蛋白的包载量

2.1.5 表面电荷

2.1.6 微囊悬浮液的稳定性

2.1.7 X射线衍射

2.1.8 示差扫描量热法

2.1.9 体外释放动力学

2.2 脂质体型血液代用品的制备

2.2.1 脂质体简介

2.2.2 脂质体的组成

2.2.3 脂质体的分类

2.2.4 脂质体的制备方法

2.3 聚合物血液代用品的制备

2.3.1 界面聚合法

2.3.2 乳液聚合法

2.3.3 聚合物分散法

2.3.4 改良型复合乳液法

2.4 纳米聚合物微囊型血液代用品制备过程的放大

2.4.1 常用制备方法的缺陷

2.4.2 改性五步溶剂扩散—挥发复乳法制备流程

2.4.3 改进乳化UHD装置设计的机理

参考文献

第3章微囊型血液代用品表面特性及缓释的控制

3.1 表面特性的调控

3.1.1 PEG探针分子（PEG200、PEG400、PEG600）标准曲线的建立

3.1.2 油相中有机溶剂种类及配比对纳米微囊多孔性的影响

3.1.3 内水相中血红蛋白浓度对纳米微囊多孔性的影响

3.1.4 油相中聚合物壳材（种类、浓度）对纳米微囊多孔性的影响

3.1.5 溶剂挥发时间对纳米微囊多孔性的影响

3.1.6 溶剂挥发搅拌转速对纳米微囊多孔性的影响

3.1.7 分散相体积对纳米微囊多孔性的影响

3.1.8 纳米微囊内外抗坏血酸和还原型谷胱甘肽的传质行为

3.2 血液代用品的体外突释行为

3.2.1 血红蛋白浓度标准曲线及标准曲线方程

3.2.2 聚合物壳材的影响

3.2.3 油相中乳化剂浓度

3.2.4 内水相添加物对血红蛋白突释行为的影响

3.2.5 油相与内水相体积比对突释效应的影响

3.2.6 内水相体积对突释效应的影响

3.2.7 溶剂的影响

3.3 小结

参考文献

第4章纳米微囊型血液代用品中高铁含量的控制

4.1 酶还原型血红蛋白血液代用品

4.2 非酶还原型血红蛋白血液代用品

4.3 还原剂和制备过程的协同作用

4.3.1 血红蛋白的第一步还原

4.3.2 复乳化制备工艺对血红蛋白氧化程度的影响

4.3.3 第二步还原

4.3.4 纳米微囊内血红蛋白结构稳定性分析

4.3.5 携氧—释氧性能评价

4.4 小结

参考文献

第5章微囊型血液代用品的理化特性与生物性能

5.1 不同PEG修饰聚合物微囊型血液代用品的理化特性与生物性能

5.1.1 聚合物结构对微囊物理化学性能的影响

5.1.2 不同聚合物结构对微囊的体内外生物学性能的影响

5.1.3 PEG修饰PLA纳米微囊型血液代用品延长体内循环时间的机理

5.2 PEG修饰三嵌段聚合物微囊型血液代用品的理化特性与生物性能

5.2.1 PEG修饰三嵌段聚合物对微囊物理化学性能的影响

5.2.2 PEG修饰三嵌段聚合物对微囊躲避吞噬行为的影响

5.2.3 微囊在动物体内血液循环动力学研究

5.2.4 聚合物微囊的PEG修饰程度影响体内循环时间的机理

5.3 不同表面电荷聚合物微囊型血液代用品的体内行为研究

5.3.1 不同电荷微囊在大鼠血浆和脏器中的浓度标准曲线

5.3.2 不同表面电荷微囊的血液停留时间

5.3.3 不同表面电荷微囊的体内分布

5.4 聚乙二醇／水溶性壳聚糖协同修饰微囊血液代用品的理化特性与生物性能

5.4.1 聚乙二醇／水溶性壳聚糖（PEG／WSC）协同表面修饰纳米微囊的理化特性

5.4.2 PEG／WSC协同表面修饰纳米聚合物微囊的荧光素的体外释放实验

5.4.3 PEG／WSC协同表面修饰纳米聚合物微囊的体外巨噬细胞吞噬实验

5.4.4 PEGWSC协同表面修饰纳米聚合物微囊型血液代用品的体内行为

5.4.5 讨论

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