[发明专利]一种一氧化氮供体气血交换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种向人体输血的装置，尤其涉及一种向人体提供治疗气体的输血装置。

背景技术

从1818年第1次关于成功输血的报道起，输血早已成为挽救危重患者的一个有效的治疗手段。近年来的研究显示，对于重伤、做过手术，甚至贫血症患者而言，输血不一定有益。除了免疫的原因外，输血效果不佳还可能是因为随着储存期的延长、血液形态学和生化学的改变所产生的不良反应造成的。研究发现，血液在储存期间由于受到储存、保养条件限制，多种成分，尤其是红细胞(RBC)的生理功能受损，细胞膜流动性和通透性发生改变，RBC变形性降低，聚集性增加，细胞粘弹性下降致使细胞变硬。RBC变形能力是保持微循环有效灌注的主要因素之一，其好坏不仅可以影响器官的供氧，而且可以影响RBC通过毛细血管时的破坏程度，影响输血的效果，而保存中RBC的这些变化很可能与一氧化氮的缺失有关。

一氧化氮(nitric oxide，NO)是一种极不稳定的生物自由基，其分子小，结构简单，常温下为气体，微溶于水，具有脂溶性，可快速透过生物膜扩散，近年来被广泛发现于生物体内的各种组织中。NO是一种新型生物信使分子，在心、脑血管调节、神经、免疫调节等方面有着十分重要的生物学作用，受到人们的普遍重视。然而，外源性的NO是一种化学性质活跃的小分子物质，在体内的生物半衰期很短，仅3-5s，且易于与氧或超氧离子形成毒性的氮氧化物，刺激人体肺部，造成呼吸系统疾病。此外，NO还能与血红蛋白结合生成高铁血红蛋白症，降低血红蛋白的携氧能力，容易造成缺氧窒息，从而限制了其生物学作用的有效性和持续性。

亚硝基硫醇(S-nitrosothiols，RSNO)是蛋白、多肽或硫醇化合物的巯基亚硝基化的产物，在体内分布广泛。RSNO由NO与硫醇类物质的巯基以共价键的方式结合形成，与游离NO相比，结合状态下的NO不易于被血液中的NO捕捉剂所捕获，性质较NO相对稳定，半衰期比NO长。RSNO在体内可分解产生NO，具有和NO类似的生物学作用，具有舒张血管、支气管平滑肌，防止血小板粘结聚集等生理功能。仅管如此，但RSNO的稳定性较差，缺乏组织特异性等缺陷都限制了其生理功能的发挥。

RSNO的一些前体物质可以与小分子的半胱氨酸、谷胱甘肽等巯基化合物发生亚硝基反应生成RSNO。RSNO是人体内NO的存储体，在机体需要的情况下会释放NO而发挥生理学功能。向输血血液中定量补充RSNO的前体物质，可以在血液中形成RSNO，从而释放NO，不仅可以改善输血血液的质量，而且还可以使形成的RSNO及释放的NO发挥一定的生理学功效。

发明内容

本发明的首要目的是针对上述现有技术存在的问题提供一种一氧化氮供体气血交换装置，通过气体可穿透型半透膜将治疗气体渗透到血液后输入人体，不仅可以有效地改善输血血液的质量，而且还可以使其在人体内发挥一定的生理学功效。

为了达到上述目的，本发明一方面提供一种一氧化氮供体气血交换装置的半透膜装置，包括密闭的容器，设置在所述容器内的治疗气体可穿透型半透膜件以及由所述治疗气体可穿透型半透膜件分隔成的气体通道和血液通道，其中，气体通道中的治疗气体经由半透膜件渗入到血液通道的血液中，在血液中产生一氧化氮供体。

本发明所述的一氧化氮供体为亚硝基硫醇，所述的治疗气体包含亚硝基硫醇的前体物质，如亚硝酸乙酯气体，亚硝酸乙酯在血液中可以反应生成亚硝基硫醇。其它亚硝基硫醇的气态前体物质也适用于本发明。

在本发明中，治疗气体包含亚硝酸乙酯气体以及稀释气体，其中，稀释气体为氮气、氧气中的一种或多种。治疗气体中亚硝酸乙酯的体积浓度范围为1-100000ppm。

半透膜装置的半透膜件包括支架和覆在所述支架上的气体可穿透型半透膜，或带孔的隔板和安装在孔内的气体可穿透型半透膜，所述支架、所述带孔的隔板固定在半透膜装置中。

半透膜件还可以是气体可穿透的中空纤维半透膜。半透膜件可以是一根或多根气体可穿透的中空纤维半透膜。当半透膜件为多根气体可穿透的中空纤维半透膜时，气体可穿透的中空纤维半透膜平行、间隔排列，可以排列成正方形、圆形或其它形状。每一根气体可穿透的中空纤维半透膜的两端均分别与分流装置连接，分流装置固定在半透膜装置上。其中，分流装置可以是相互连通的管道。

在半透膜装置内，血液通道中血液的流动方向与气体通道中气体流动的方向相反。