جانشین خون!!!!!!!!!!

بحران اچ آی وی در 1980s پژوهش به خون مصنوعی باعث

Obtaining regulatory approval for these products has proved difficult so far in Europe and the US تصویب قانونی برای اخذ این محصولات را ثابت کرده است دشوار که تا کنون در اروپا و آمریکا

Commercial design approaches include leaving haemoglobin free in plasma, and encasing it in artificial, polymeric red blood cells روش های تجاری طراحی شامل ترک هموگلوبین آزاد در پلاسما ، و آن را در encasing مصنوعی ، پلیمری سلول های قرمز خون

The academic community is working on bettering the basic understanding of how blood works, to further improve the products جامعه دانشگاهی مشغول کار بر روی bettering درک پایه ای از آثار خون چگونه ، برای بهبود بیشتر محصولات

Human blood substitutes have been in the pipeline since the 1980s. جایگزین های خون بشر در خط لوله از سال 1980s بوده است. But, for a combination of scientific and political reasons, there are none currently on the market in either Europe or the US. اما ، ترکیبی از دلایل علمی و سیاسی هستند ، هیچ کدام در حال حاضر در بازار وجود دارد یا در اروپا یا آمریکا نیست. There are a few blood substitutes still progressing through clinical trials, and the academic community is still actively improving the products, also known as oxygen therapeutics and haemoglobin-based oxygen carriers. یک جایگزین خون چند هنوز پیشرفت از طریق آزمایش های بالینی ، و جامعه دانشگاهی است هنوز فعال بهبود محصولات ، همچنین به عنوان درمانی اکسیژن و هموگلوبین حامل اکسیژن بر اساس شناخته شده وجود دارد.

© TEK IMAGE / SCIENCE PHOTO LIBRARY © ایمیج TEK / مرکز اسناد دانشگاه تهران عکس

'No one was interested in this type of work until HIV came in the 1980s,' explains Thomas Chang from McGill University, Montreal, Canada, an early pioneer of the field, 'and then everyone started to look into making artificial blood substitutes.' 'هیچ کس در این نوع از کار علاقه مند بود تا زمانی که به اچ آی وی در آمد 1980s ،' توضیح می دهد که توماس چانگ از دانشگاه مک گیل ، مونترال ، کانادا ، پیشتاز در اوایل این رشته ، و آن وقت همه شروع به ساخت خون مصنوعی جایگزین نگاه کنید. '

He adds, 'we have to be ready for another HIV episode or similar when the blood might be contaminated.' او می افزاید ، 'ما باید آماده برای دیگر قسمت اچ آی وی یا مشابه آن زمانی که خون ممکن است آلوده.' It was HIV concerns that led to South Africa becoming one of the few countries so far to approve the use of a blood substitute - a product called Hemopure. این نگرانی به اچ آی وی که منجر به آفریقای جنوبی تبدیل شدن به یکی از معدود کشورهایی که تا کنون به تایید استفاده از جایگزین خون شد -- محصول به نام Hemopure.

Fears of contaminated donor blood supplies are just one reason for the interest in this area. ترس از آلوده تامین خون اهدا کنندگان است فقط یکی از دلایل علاقه ای به این منطقه است. Ongoing concerns about lack of donor blood supplies in remote locations are also driving the field forward, with the US army and navy funding much of the research. نگرانی های در حال اجرا در مورد عدم تامین خون اهدا کننده در مکان های از راه دور نیز رانندگی رشته رو به جلو ، با ارتش ایالات متحده و نیروی دریایی بودجه بسیاری از تحقیقات است. You never know when there will be a disaster or war when we won't have sufficient blood reserves, says Chang. شما هیچ وقت نمی دانید که وجود خواهد داشت یا فاجعه جنگ هنگامی که ما خواهد ذخایر خون کافی را نداشته باشند ، می گوید : چانگ. More niche needs include patients, such as Jehovah's Witnesses, who for religious reasons can not use donor blood, and patients who have developed immune responses to donated blood. تو رفتگی در دیوار های بیشتر نیاز دارد عبارتند از بیماران ، مانند فرقه مذهبی شاهدان یهوه که به دلایل مذهبی می تواند خون اهدا کننده استفاده نمی کند ، و بیمارانی که پاسخ های ایمنی بدن به خون اهدا توسعه.

Aside from not being reliant on donor blood supplies, other major advantages of artificial blood include not needing to check blood types before transfusion - artificial blood is the universal blood group O negative. گذشته از عدم متکی به تامین خون اهدا کننده ، دیگر مزیت های عمده ای از خون مصنوعی شامل نیاز به بررسی نوع خون قبل از انتقال خون -- خون مصنوعی است گروه خون ای جهانی منفی است. Artificial blood also avoids shelf life issues - donor blood can be stored for a maximum of 42 days before use, and starts to degrade in quality shortly after collection. خون مصنوعی نیز جلوگیری قفسه مسائل زندگی -- خون اهدا کننده می تواند برای حداکثر 42 روز قبل از استفاده ، ذخیره شده ، و شروع به کیفیت در مدت کوتاهی پس از جمع آوری کاهش دهد.

Outsmarting obstacles Outsmarting موانع

The need and utility may be clear, but the route to regulatory approval in Europe and the US has been tortuous - with numerous hurdles seemingly intent on blocking the way. نیاز به ابزار و ممکن است روشن است ، اما در مسیر خود به تصویب قانونی در اروپا و آمریکا غیر مستقیم شده است -- با موانع متعدد به ظاهر قصد مسدود کردن راه.

The first clinical trials for these products - run by a number of different companies - had disappointing results with some unwanted side effects, most seriously an increase in blood pressure. آزمایشات بالینی این محصولات برای اولین بار -- اجرا شده توسط تعدادی از شرکت های مختلف -- نتایج ناامید کننده بود با برخی از اثرات جانبی ناخواسته ، به طور جدی ترین افزایش در فشار خون. Chang blames the results on a rush to get a product to market in the wake of the HIV crisis: 'not enough basic research was done prior to HIV - and as a result, when it was realised that donor blood could be contaminated, companies started to make many different types of blood substitutes, and unfortunately some don't work and some have adverse side effects.' چانگ مقصر می داند در نتیجه عجله برای گرفتن محصول در بازار در پی بحران اچ آی وی : «کافی نیست قبل از پژوهش های بنیادی به اچ آی وی انجام شد -- و به عنوان یک نتیجه ، زمانی که آن را که خون اهدا کننده می تواند آلوده متوجه شد ، شرکت ها آغاز شده برای ساخت بسیاری از انواع مختلف جایگزین خون ، و متاسفانه برخی کار نمی کند و بعضی از آنها عوارض جانبی. '

The concerns came to a head in early 2008, when a meta-analysis of findings from 16 clinical trials of five different products that had been used on over 3500 patients was published in the Journal of the American Medical Association . نگرانی انجمن آمد به سر در اوایل سال 2008 ، هنگامی که یک متاآنالیز از یافته های بالینی 16 محاکمات پنج محصولات مختلف بر روی 3500 استفاده شده است که تا به حال پزشکی بیماران آمریکایی بود منتشر شده در مجله. The study, led by Charles Natanson, a senior scientist at the US National Institutes of Health, revealed a threefold increase in the risk of heart attacks in patients who received the substitutes, compared with the control group who received donor blood (see Chemistry World , June 2008, p13). مطالعه ، به رهبری چارلز Natanson ، دانشمند ارشد در ایالات متحده موسسات ملی بهداشت ، نشان داد سه گانه جایگزین افزایش خطر حملات قلبی در بیمارانی که با دریافت این ، در مقایسه با گروه کنترل که دریافت خون اهدا کننده (نگاه کنید به دنیای شیمی ، ژوئن سال 2008 ، p13).

'The paper by Natanson combined the results of all the clinical trials, of all the products, from all the companies, and lumped them together,' says Chang, 'and that was a disaster for this field.' 'مقاله توسط Natanson ترکیب نتایج : از تمام آزمایش های بالینی ، از همه محصولات ، از تمام شرکت ها ، و lumped آنها را با هم ، می گوید : چانگ ،' و یک فاجعه برای این زمینه شد. ' Some of the products had fewer side effects than others, but because they were treated as one everyone started to worry and the US Food and Drug Administration (FDA) became reluctant to approve anything, he says. برخی از محصولات به حال عوارض جانبی کمتری نسبت به دیگران ، بلکه به این دلیل که آنها به عنوان یکی همه شروع به نگرانی و غذا و داروی آمریکا (اف) شد تمایلی به تایید هر چیز تحت درمان قرار گرفتند ، او می گوید.

Chang's frustration is shared by many scientists working in the field, including John Olson, based at Rice University, Houston, US: 'the Natanson article says every blood substitute is evil and causes heart attacks. سرخوردگی چانگ است توسط بسیاری از دانشمندان مشغول به کار در این زمینه ، از جمله جان اولسون ، مستقر در دانشگاه رایس ، هوستون ، ایالات متحده اند : 'مقاله Natanson می گوید هر جایگزین خون بد است و باعث حملات قلبی. But like everything in science, it is how you package the data for presenting.' اما می خواهم همه چیز در علم ، آن است که چگونه داده ها را برای شما ارائه بسته. '

Natanson, however, stands by his findings: 'meta-analysis showed that if you put all the studies together there was a very common toxicity - that is they appeared to cause heart attacks and death.' Natanson ، با این حال ، یافته های خود می ایستد شده توسط : 'متاآنالیز نشان داد که اگر شما را همه با هم مطالعات سمیت بسیار معمول وجود داشت -- که به نظر می رسد این است که آنها باعث حملات قلبی و مرگ است.' It appeared to be a very consistent finding no matter what type of patients you were looking at or which of the various companies you looked at, he adds. این ظاهر می شود بسیار سازگار پیدا کردن مهم نیست که چه نوع از بیماران به دنبال شما بودند یا در کدام یک از شرکت های مختلف شما را در نگاه او می افزاید.

Hemopure Hemopure

Although the FDA is currently wary of these products, a handful of companies in the US are still working their way through the obstacles in the attempt to get a blood substitute to market. اگرچه FDA در حال حاضر با احتیاط از این محصولات ، تعداد انگشت شماری از شرکت ها در ایالات متحده هنوز هم کار راه خود را از طریق موانع در تلاش برای بدست جایگزین خون به بازار است.

According to Olson, the best of the bunch is Hemopure - a blood substitute being developed by the oxygen therapeutics firm OPK Biotech. با توجه به اولسون ، بهترین دسته Hemopure است -- جایگزین خون که توسط اکسیژن درمانی شرکت OPK توسعه زیست فناوری. Hemopure was initially designed by the small start up company Biopure, which was brought by OPK Biotech when it went bankrupt last year (see Chemistry World , 14 May 2009. Hemopure مه 2009 شد در ابتدا طراحی شده توسط شرکت های کوچک تا شروع Biopure آورد ، که بود OPK زیست فناوری زمانی که آن را ورشکسته رفت و در سال گذشته (نگاه کنید به دنیای شیمی ، 14.

'Hemopure is the one, in my opinion, that should be closest to being approved for use when no donated blood is available,' Olson says. 'Hemopure است به یک ، در نظر من ، که باید نزدیک به اینکه برای استفاده تایید شده زمانی که هیچ خون اهدا موجود است ،' اولسون می گوید. 'It is the simplest and the cheapest technology.' 'این ساده ترین و ارزان ترین فن آوری است.'

As Rick Light, vice president of research and development at OPK Biotech, explains: 'an important distinction between Hemopure and any other haemoglobin-based oxygen carrier is that Hemopure is room temperature stable as a liquid for at least 3 years.' همانطور که ریک نور ، معاون رئیس جمهور از تحقیق و توسعه در OPK زیست فناوری ، توضیح می دهد : 'تمایز مهم بین Hemopure و سایر هموگلوبین حامل اکسیژن مبتنی بر این است که Hemopure دمای اتاق پایدار به عنوان یک مایع به مدت حداقل 3 سال می باشد.' You just pull it off the shelf and use it immediately, he says. شما فقط آن را نیروی کشش برقی قفسه بندی و استفاده از آن بلافاصله ، او می گوید. This stands it apart from other potential blood substitutes that need refrigeration, or are freeze-dried, meaning they have to be reconstituted with plasma. این آن می ایستد جدا از دیگر جایگزین خون بالقوه که نیاز به یخچال ، و یا یخ خشک ، بدین معنی که باید با پلاسما reconstituted شود.

The haemoglobin in OPK Biotech's Hemopure is stabilised by polymerisation هموگلوبین در Hemopure OPK زیست فناوری است توسط polymerisation تثبیت © OPK BIOTECH © OPK زیست فناوری

To make Hemopure 'we take bovine blood and, using filtration and chromatography, purify the haemoglobin so it is 99.9 per cent pure protein,' explains Light. برای اینکه Hemopure) ما را خون گاو و با استفاده از فیلتراسیون و کروماتوگرافی ، پاک کردن هموگلوبین پس از آن در 99.9 درصد پروتئین خالص ، 'نور توضیح می دهد. But sadly it isn't as simple as just dissolving the haemoglobin in a fluid and transfusing it into the patient. اما متاسفانه آن را به عنوان ساده به عنوان تنها حل شدن هموگلوبین در یک مایع و transfusing آن را به بیمار ندارد. Native haemoglobin is tetrameric and dissociates into dimers in the body that are excreted through the kidneys with a half life of about 30 minutes. هموگلوبین بومی است tetrameric و dissociates به dimers در بدن هستند که از طریق کلیه ها با نیمه عمر حدود 30 دقیقه دفع می شود. 'Which is not a very effective therapy,' Light points out. 'کدام است درمان خیلی موثر نیستند ،' نور اشاره می کند. 'You have to modify the haemoglobin so it doesn't dissociate.' 'شما باید برای تغییر هموگلوبین پس از آن جدا نمی کند.'

A number of different approaches have been taken to stop this dissociation. تعدادی از روش های مختلف صورت گرفته برای جلوگیری از این تفکیک. 'What we do is polymerise with glutaraldehyde [pentane-1,5-dial] to make large polymers of haemoglobin that have a half life of between 18 and 24 hours in the body,' Light says. 'آنچه ما انجام دهیم این است polymerise با glutaraldehyde [پنتان - 1 ،5 - شماره گیری] به پلیمرهای زیادی از هموگلوبین است که نیمه عمر آن بین 18 و 24 ساعت در بدن ،' نور می گوید.

The polymerised haemoglobin is then put into a physiological buffer, which contains salts and lactates to maintain heart function. هموگلوبین polymerised است و سپس به بافر فیزیولوژیکی را که حاوی املاح و lactates برای حفظ عملکرد قلب قرار داده است. At this stage the product still contains about 30 per cent stabilised haemoglobin tetramers - and while they may not dissociate in this form, they are still problematic because they can enter blood vessel walls and scavenge nitric oxide. در این مرحله محصول هنوز حاوی حدود 30 درصد tetramers هموگلوبین تثبیت -- و در حالی که آنها ممکن است در جدا کردن این فرم ، آنها هنوز پر دردسر است چرا که آنها می توانند دیواره های رگ های خون و تمیز کردن اکسید نیتریک را وارد کنید. NO naturally causes the walls of blood vessels to relax, so if too much NO is scavenged, relaxation is prevented, making it more difficult for blood to flow, resulting in an increase in blood pressure. نه به طور طبیعی باعث می شود که دیواره های رگ های خونی را شل کنید ، پس اگر نه بیش از حد است scavenged ، آرامش است مانع ، و آن را سخت تر برای به جریان خون ، منجر به افزایش فشار خون می شود. A final clean up stage removes most of the tetramer haemoglobin, significantly reducing the blood pressure effect, explains Light. تمیز کردن مرحله نهایی حذف بسیاری از هموگلوبین tetramer به میزان قابل توجهی کاهش اثر فشار خون ، توضیح می دهد که نور.

Once transfused into the body, polymerised haemoglobin works in the same way as a red blood cell: it binds to oxygen in the lungs, carries it to the appropriate site in the body and then releases it. هنگامی که به درون بدن تزریق ، هموگلوبین polymerised با این نسخهها کار در راه همان سلول های قرمز خون : آن را به اکسیژن در ریه ها پیوند می دهد ، انجام آن را به سایت مناسب در بدن و پس از آن منتشر شده است. What makes it different to red blood cells is that the haemoglobin is free in the plasma - rather than bound within the cell. چه چیزی آن را های مختلفی را برای سلول های قرمز خون است که هموگلوبین آزاد در پلاسما -- و نه در داخل سلول محدود شده است.

The advantage of the haemoglobin being in the plasma is that the oxygen it carries is closer to the sides of blood vessels. استفاده از هموگلوبین که در پلاسما است که اکسیژن را حمل است و نزدیک به طرف عروق خونی. Oxygen binding and release in the plasma is more efficient than in the red cell, says Light, so Hemopure releases oxygen more quickly than donor blood once it gets to the target tissue. اتصال اکسیژن و آزاد در پلاسما موثرتر از در گلوبول های قرمز ، نور می گوید ، بنابراین Hemopure آزاد اکسیژن با سرعت بیشتری از خون فرد دهنده یک بار آن را به بافت هدف میشود. At end of its life, Hemopure is broken down by the normal biological pathway for haemoglobin. در پایان زندگی خود ، Hemopure است از طرف مسیر زمین طبیعی هموگلوبین شکسته.

Hemopure is currently approved for use in South Africa, and has undergone some early clinical trials in the US. Hemopure در حال حاضر برای استفاده در آفریقای جنوبی تصویب شده است ، و برخی از آزمایشات اولیه بالینی در ایالات متحده قرار گرفته. Production stopped, however, when Biopure went bankrupt - and OPK Biotech is currently focusing on getting production back online. تولید را متوقف کرده ، با این حال ، زمانی که Biopure ورشکست -- OPK و زیست فناوری در حال حاضر در گرفتن تولید دوباره آنلاین با تمرکز. Referring to the FDA's concerns over these products, Light predicts that they will be approved overseas before approval in the US. با اشاره به نگرانی های FDA بر این محصولات ، نور پیش بینی می کند که آنها را در خارج از کشور قبل از تصویب در ایالات متحده تایید شده است. The firm's parent company, OPK, is Russian and, according to Light, 'OPK have a great interest in bringing this product to Russia.' شرکت مادر شرکت است ، OPK ، روسیه است و با توجه به نور ، 'OPK دارای منافع زیادی در آوردن این محصول در روسیه است.'

MP4 MP4

Another, slightly different, product making its way through clinical trials in Europe is Sangart's MP4. یکی دیگر ، کمی متفاوت ، محصول ساخت راه خود را از طریق آزمایش های بالینی در اروپا MP4 Sangart است. 'Our agent is given together with blood to improve the oxygen transfer to tissues from red cells,' explains Howard Levy, chief scientific officer for the San Diego-based firm. 'عامل ما این است که همراه با خون داده شده به بهبود انتقال اکسیژن به بافت ها از سلول های قرمز ،' توضیح می دهد که هاوارد لوی ، مدیر علمی برای شرکت سان دیگو مبتنی بر.

Sangart's MP4 consists of haemoglobin coated with polyethylene glycol MP4 Sangart متشکل از هموگلوبین با روکش پلی اتیلن گلیکول © SANGART © SANGART

MP4 is transfused into patients in an approximately 1:19 MP4:donor blood ratio. دهنده نسبت خون : MP4 به بیمار در تزریق MP4 حدود 1:19. Explaining the need for his product, Levy says: 'the trouble is [when] blood is stored for long periods; beyond 3 days it undergoes changes that make it less efficient at delivering oxygen. توضیح نیاز برای محصول خود را ، لوی می گوید : «مشکل این است [که] خون برای مدت طولانی ذخیره می شود ؛ فراتر از 3 روز آن دستخوش تغییرات است که آن را کمتر موثر در انتقال اکسیژن است.

'MP4 first releases its own oxygen, and is then able to take oxygen from red cells and give it to tissues,' he adds. 'MP4 اولین انتشار اکسیژن خود را ، و سپس قادر به گرفتن اکسیژن را از سلول های قرمز و هدیه دادن آن به بافت ،' او می افزاید.

Clinical trials in Europe with this product are progressing well. آزمایشات بالینی در اروپا با این محصول در حال پیشرفت است. 'We have just completed a Phase II trauma study,' says Levy. 'در حال حاضر فقط اتمام فاز دوم مطالعه تروما ، می گوید : لوی. 'So we are in the process of cleaning the database and will then proceed to analyse the data.' »بنابراین ما در این روند از تمیز کردن پایگاه داده و خواهد شد و سپس اقدام به تجزیه و تحلیل داده ها باشد.' He adds: 'we're looking for market launch at the end of 2013 or the beginning of 2014.' او اضافه می کند : «ما به دنبال راه اندازی بازار در پایان سال 2013 یا اوایل 2014.'

The haemoglobin for MP4 comes from out-of-date human blood, rather than the bovine blood used for Hemopure. هموگلوبین برای MP4 می آید از خون خارج از تاریخ بشر ، به جای خون گاو مورد استفاده برای Hemopure. And to prevent tetramer toxicity and dissociation, Sangart takes the alternative approach of coating the haemoglobin with polyethylene glycol (PEG). و برای جلوگیری از سمیت tetramer و تفکیک ، Sangart طول می کشد روش دیگر از پوشش های پلی اتیلن گلیکول با هموگلوبین (پلیاتیلن).

'2-Iminothiolane is added to haemoglobin to increase the number of thiol sites on the molecule. '2- Iminothiolane است به هموگلوبین اضافه شده به افزایش تعداد سایت های تیول در مولکول. And then PEG is able to attach to these thiol sites,' Levy explains. و سپس پلیاتیلن است قادر به متصل به این سایت ها تیول ، 'لوی توضیح می دهد.

As well as coating the molecule, PEG binds next to haemoglobin's oxygen binding site - altering the way oxygen attaches and detaches from the molecule. علاوه بر پوشش مولکول ، پلیاتیلن متصل بعدی را به سایت اکسیژن هموگلوبین را الزام آور -- تغییر دادن راه اکسیژن متصل و جدا از مولکول. 'It very much increases the affinity of oxygen, so that oxygen is held on very, very tightly and only released if it reaches the level in the tissues where there is an oxygen lack,' Levy says. 'آن را بسیار افزایش میل از اکسیژن ، به طوری که اکسیژن در بسیار برگزار می شود ، بسیار محکم و تنها اگر آن را منتشر می رسد در سطح بافت است که در آن کمبود اکسیژن وجود دارد ، لوی می گوید. And this is one of the key selling points of MP4, according to Levy: that it delivers oxygen exactly where it is needed in the body. و این یکی از نقاط کلیدی از فروش MP4 است ، با توجه به لوی : که آن را اکسیژن دقیقا جایی که آن را در بدن مورد نیاز است.

Blood pharming خون pharming

Another potential route to blood substitutes is to grow human red blood cells from cells extracted from umbilical cords - a technique called blood pharming. یکی دیگر از مسیر جایگزین بالقوه به خون این است که رشد سلول های انسان های قرمز خون از سلول های استخراج شده از طناب ناف -- تکنیک به نام خون pharming.

One biotechnology firm exploring this approach is Arteriocyte, based in Cleveland, US. یک شرکت بیوتکنولوژی کاوش در این روش این است Arteriocyte ، مستقر در کلیولند ، ایالات متحده است. 'We have demonstrated proof of concept that we can take umbilical cord cells, expand them and differentiate them [into red blood cells] in useful volumes,' says Adam Sorkin, Arteriocyte's director of research and development. «ما نشان داده اند اثبات مفهوم است که ما می توانیم سلول بند ناف ، آنها را گسترش و آنها را [به سلول های قرمز خون] در حجم مفید افتراق ، می گوید : آدم Sorkin ، مدیر Arteriocyte از تحقیق و توسعه.

Arteriocyte's Nanex polymer nanofibre substrate for rapid stem cell culturing Arteriocyte را Nanex پلیمر nanofibre سوبسترا برای کشت سلولهای بنیادی سریع © ARTERIOCYTE © ARTERIOCYTE

The first step is to isolate haematopoietic stem cells from an umbilical cord. گام اول برای منزوی کردن سلول های بنیادی haematopoietic از بند ناف. 'We then culture those on our Nanex technology, which is a polymer nanofibre substrate that expands the stem cells much more rapidly than normal cell culture techniques,' Sorkin explains. «ما پس از آن کسانی که در فرهنگ ما Nanex تکنولوژی است ، که یک بستر پلیمری nanofibre که گسترش سلول های بنیادی سریع تر از روش کشت سلولی نرمال ،' Sorkin توضیح می دهد. 'In 10 days we get a 300 to 350-fold increase in cells and over a month we can get hundreds of thousands, or a million-fold increase.' 'در 10 روز ما دریافت افزایش 300 - 350 برابر در سلول ها و بیش از یک ماه ما می توانیم صدها هزار نفر ، و یا افزایش میلیون برابر دریافت کنید.'

The second stage is to recreate the differentiation process that occurs normally in the body, in vitro. مرحله دوم این است که از نو خلق کردن فرایند تمایز رخ می دهد که به طور معمول در بدن ، در شرایط آزمایشگاهی. 'Using a special cocktail of growth factors that we change over the course of several weeks, we gradually drive most of these stem cells to form red blood cells that are functionally indistinguishable from the red blood cells you would produce natively.' 'با استفاده از کوکتل ویژه از عوامل رشد است که ما در طول چند هفته تغییر ، ما به تدریج درایو بیشتر از سلول های بنیادی به این شکل سلولهای قرمز خون که عملکرد غیر قابل تشخیص از سلول های قرمز خون شما می بومی تولید کند.'

Finally, the cells are filtered and put in plasma or fluid before they can be transfused directly into the body. در آخر ، سلول های فیلتر شده قرار داده و در پلاسما یا مایعات قبل از آنها را می توان به طور مستقیم به بدن تزریق.

The end goal is to carry out the complete process onsite in remote areas such as in hospitals in war zones. هدف نهایی این است که در محل انجام فرایند کامل در مناطق دور افتاده از جمله در بیمارستان ها در مناطق جنگی. 'Once it's up and running, the idea is that it will be producing universal donor blood on demand,' says Sorkin. 'پس از آن به بالا و در حال اجرا ، ایده این است که از آن خواهد شد تولید جهانی اهدا کننده خون در تقاضا ، می گوید : Sorkin.

'What we are working on now is implementing the bioreactor technology that will handle the differentiation step. 'آنچه ما هستیم ، کار بر روی اکنون در حال اجرای فن آوری bioreactor که مرحله تمایز اداره کند. At that point we would move into [clinical] trials.' در این لحظه ما را به دادگاه [بالینی] حرکت می کند. ' Sorkin predicts that it will take another 5-10 years for this product to reach the market. Sorkin پیش بینی می کند که آن دیگری را به 5-10 سال برای این محصول برای رسیدن به بازار است.

Academic interest علاقه علمی

While it looks hopeful that these blood substitutes may eventually make it to market in Europe and the US, many others have failed during the development or clinical trials phases - including Northfield Laboratories' Polyheme and Baxter's Rhb2.0. از جمله Polyheme Northfield آزمایشگاه و Rhb2.0 باکستر را -- در حالی که به نظر می رسد امیدوار است که این خون جایگزین ممکن است در نهایت آن را به بازار ها در اروپا و آمریکا ، بسیاری دیگر در طول توسعه یا مراحل آزمایشات بالینی شکست خورده است.

Blood banks can only store donated blood for a maximum of 42 days بانک خون فقط خون می تواند برای ذخیره حداکثر 42 روز اهدا © TEK IMAGE / SCIENCE PHOTO LIBRARY © ایمیج TEK / مرکز اسناد دانشگاه تهران عکس

'We definitely have to look seriously into new generations of blood cell substitutes to solve some of the problems and ensure that there are no side effects at all in future blood substitutes,' says Chang at McGill University. «ما قطعا باید به نگاه جدی به نسل جدیدی از سلول های خون جایگزین برای حل برخی از مشکلات و اطمینان حاصل شود که هیچ عوارض جانبی در تمام خون جایگزین در آینده وجود دارد ، می گوید : چانگ در دانشگاه مک گیل. Chris Cooper, an expert in haemoglobin at the University of Essex, UK, agrees: 'The blood substitute field has in a sense gone back to the academics for the moment.' کریس کوپر ، متخصص در هموگلوبین در دانشگاه اسکس ، انگلستان ، موافقت می کند : «خون جایگزین در زمینه حس برگشت به دانشگاهیان برای لحظه ای رفته است.'

In the quest to find this next generation blood substitute, Cooper and Rice University's Olson - among others - are studying the fundamentals of how haemoglobin works to figure out what causes the increase in blood pressure. در تلاش برای پیدا کردن این نسل بعدی جایگزین خون ، کوپر و اولسون رایس دانشگاه -- در میان دیگران -- در حال مطالعه اصول چگونه با این نسخهها کار به شکل هموگلوبین از چه چیزی باعث افزایش فشار خون می شود.

The observation that tetramers scavenge NO is a well known cause of haemoglobin's toxicity outside of red blood cells, initially uncovered by Olson, but more recently Cooper has suspected a multifactorial cause. که در آن مشاهدات tetramers تمیز کردن است نه علت سمیت هموگلوبین را به خوبی شناخته شده در خارج از سلول های قرمز خون ، در ابتدا توسط اولسون کشف ، اما اخیرا کوپر است مشکوک به علت چند عاملی. In 2008, Cooper and his team published a paper in the Journal of Biological Chemistry demonstrating that a previously unknown electron transfer pathway in haemoglobin is partly key to the toxicity problem. در سال 2008 ، کوپر و تیم خود را منتشر شیمی مقاله در مجله زمین نشان دادن که قبلا ناشناخته مسیر انتقال الکترون در هموگلوبین کلید است تا حدودی به مشکل سمیت. 'Haemoglobin reacts with peroxides [naturally present in the body] and creates toxic free radicals,' says Cooper. 'Haemoglobin واکنش نشان می دهد با peroxides [حاضر به طور طبیعی در بدن] و ایجاد رادیکالهای آزاد سمی ،' کوپر می گوید. 'So what we've done is look at these electron transfer pathways and engineer around them.' »بنابراین آنچه که ما انجام می شود نگاهی به این مسیر انتقال الکترون و مهندس در اطراف آنها.'

The team found that there are residues of the amino acid tyrosine within haemoglobin's structure and adding more - using protein engineering - allows the body to better defend against free radical attack. تیم محققان دریافت که باقیمانده از تیروزین اسید آمینه در ساختار هموگلوبین وجود دارد و با اضافه کردن بیشتر -- با استفاده از پروتئین مهندسی -- اجازه می دهد تا بدن بهتر در برابر حمله رادیکال های آزاد دفاع کند.

Olson, whose Rice-based team is also looking at bioengineering haemoglobin, explains, 'we can look at the molecule like an engineer looking at an internal combustion machine and say "how can I engineer this to work better?"' اولسون ، رایس که مبتنی بر تیم نیز در هموگلوبین به دنبال مهندسی زیستی ، توضیح می دهد ، 'ما می توانیم در مولکول مانند یک مهندس نگاه دستگاه احتراق داخلی نگاه کنند و می گویند :" چگونه می توانم مهندس این کار بهتر است؟ "'

Both Olson and Cooper grow their modified human haemoglobin in Escherichia coli . هر دو اولسون کوپر و رشد خود را تغییر هموگلوبین بشر در اشرشیاکلی. 'It's a great idea in principle; all you need is corn syrup, minerals and bacteria to have continuous production of haemoglobin using conventional manufacturing standards,' says Olson. 'این یک ایده عالی در اصل ، همه شما نیاز است شربت ذرت ، مواد معدنی و باکتری ها به تولید مستمر از هموگلوبین با استفاده از استانداردهای ساخت متعارف ، می گوید : اولسون.

'We can change the programme for making haemoglobin by selectively changing amino acids, to try to get rid of any side effects or to optimise it for better transport,' he adds. 'ما می توانیم برنامه برای ساخت هموگلوبین های انتخابی در حال تغییر اسیدهای آمینه تغییر ، به تلاش برای خلاص شدن از شر هر گونه عوارض جانبی و یا آن را بهینه سازی برای حمل و نقل بهتر ،' او می افزاید. His team is currently making adaptations to improve shelf life and efficiency. گروه او در حال حاضر ساخت سازگاری برای بهبود عمر مفید و بهره وری.

Artificial red blood cell مصنوعی سلول های قرمز خون

The toxicity problems that plague blood substitutes are believed to originate from the free tetrameric haemoglobin in the products, and an alternative approach being considered is to encase the tetramers in an artificial container - in essence mimicking the red blood cells. مشکلات سمیت که طاعون جایگزین خون از اعتقاد به هموگلوبین tetrameric به صورت رایگان در محصولات نشات گرفته ، و روش جایگزین در نظر گرفته شده است به روکش tetramers در ظرف مصنوعی -- در اصل تقلید از سلول های قرمز خون.

Chang pioneered artificial blood چانگ پیشگام خون مصنوعی © THOMAS CHANG © توماس چانگ

One researcher working in this field is Thomas Chang from McGill University, Montreal, Canada. یک محقق مشغول به کار در این زمینه توماس چانگ از دانشگاه مک گیل ، مونترال ، کانادا است. 'The artificial red blood cell contains a membrane or polymer [casing] around the haemoglobin,' he explains. 'مصنوعی سلول های قرمز خون شامل یک غشاء یا پلیمر [پوشش] به اطراف هموگلوبین ،' او توضیح می دهد. The casing is made from biodegradable polymers, such as poly(lactic acid), that degrades into lactic acid and then water and carbon dioxide in the body. پوشش از پلیمرها ، زیست تخریب پذیر مانند پلی (اسید لاکتیک) ساخته شده است ، که تنزل به اسید لاکتیک و سپس آب و دی اکسید کربن در بدن است. Inside his 'cell', Chang has also included two enzymes - catalase and superoxide dismutase - that remove toxic radicals in a further attempt to recreate conditions similar to the natural cell. در داخل 'سلول' خود ، چانگ همچنین شامل دو آنزیم -- آنزیم کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز -- که حذف رادیکال های سمی در تلاش بیشتر برای از نو خلق شرایط شبیه به سلول های طبیعی است.

'The artificial cell is about 80nm in diameter, 100 times smaller that natural red cells,' says Chang. 'سلول مصنوعی است در حدود 80nm قطر ، 100 بار کوچکتر که طبیعی سلول های قرمز ، می گوید : چانگ. Initial animal tests have been encouraging, showing no adverse effect on the function of the liver or spleen. آزمایشات حیوانی اولیه شده اند تشویق ، نشان دادن هیچ اثر سوء بر عملکرد کبد یا طحال. The artificial cells also stay circulating in the body's blood supply for twice as long as the polymerised haemoglobin products. سلول های مصنوعی نیز اقامت در گردش جریان خون در بدن به دو برابر محصولات هموگلوبین polymerised طولانی است. 'It looks promising and we are continuing researching this,' says Chang. 'امیدوار کننده به نظر می رسد و ما در حال تحقیق در این ادامه می گوید : چانگ.

Weighing up costs توزین کردن هزینه

The E. E. coli approach is appealing as it avoids the need for supplies of either human or bovine blood - but there is a huge issue: price. رویکرد اشرشیاکلی جذاب است آن را به عنوان روش دیگر نیاز برای منابع (اعم از گاو یا خون انسان -- اما مسئله وجود دارد بزرگ : قیمت می باشد. 'No one has ever made E. 'هیچ کس تا به حال ساخته شده است E. coli technology as cheaply as we would have to make this,' Olson explains. اشرشیاکلی به عنوان فن آوری ارزان که ما مجبور به ساخت این ، 'اولسون توضیح می دهد. A unit of donor blood (60g) costs a hospital $300 (£194), meaning to match the price the product would need to be made for $6 a gram. واحد خون اهدا کننده (60g) هزینه های بیمارستان $ 300 (£ 194) ، به این معنی برای مطابقت با قیمت محصول می باید برای $ 6 گرم ساخته شده است. 'For recombinant technology that's not easy to do, we are currently at $200-1000 a gram.' 'برای تکنولوژی نوترکیب که انجام چنین کاری آسان نیست ، ما در حال حاضر در $ 200-1000 گرم است.'

The cost issue is not unique to the E. هزینه یابی E. نمی منحصر به فرد coli approach however, with both Sangart and OPK Biotech admitting their technology is not cheap and Adam Sorkin from Arteriocyte admitting that 'cost is one of the challenges we face as we scale up our process.' اشرشیاکلی رویکرد با این حال ، با هر دو Sangart OPK زیست فناوری و تکنولوژی خود اعتراف ارزان نیست و آدم را از Sorkin Arteriocyte اعتراف به این که «هزینه شده است یکی از چالش های پیش رو داریم که ما مقیاس فرایند ما است.'

So with cost problems to add to the ever growing list of hurdles blood substitutes must jump before they make it to market - is the concept doomed to fail? بنابراین با مشکلات هزینه به لیست همیشه در حال رشد از جایگزین های خون اضافه کردن موانع پرش باید قبل از آنها آن را به بازار -- است مفهوم محکوم به شکست؟ No, is the resounding answer from the experts. خیر ، پاسخ قابل توجهی از صاحب نظران باشد. 'It just needs one product to get on the market and then there will be an obvious market and others will take off,' Cooper says confidently. 'این فقط باید یک محصول به بازار را دریافت و پس از آن وجود خواهد داشت بازار آشکار خواهد شد و دیگران را خاموش ،' کوپر می گوید اطمینان.  

برگرفته شده ازسایتhttp://www.rsc.org 

متن فارسی و انگلیسی

روغن زیتون نوعی مسکن

در روغن تازه کاملاْ طبیعی زیتون(تصفیه نشده)ترکیبی یافت می شود که خاصیت و فعالیت دارویی مشابه ایبو پروفن داردکه به عنوان داروی ضددردو تورم به کار می رود.این پدیده که خاصیت خوب و گوناگون استفاده از روغن زیتون را نشان می دهد توسط بوشان زیست شناس مرکزشیمیایی مائل در فیلادلفیای آمریکا به طور اتفاقی کشف شدوی متوجه شد که روغن زیتون کاملاْ طبیعی و خالص همان طعم بلعیدن ایبو پروفن را در گلو به وجود می آورد .

شیمی دارو

تعاریف اولیه ‌از شیمی ‌دارویی

شیمی ‌دارویی ، جنبه‌ای از علم شیمی ‌است که درباره کشف ، تکوین ، شناسایی و تغییر روش اثر ترکیبات فعال زیستی در سطح مولکولی بحث می‌کند و تاثیر اصلی آن بر داروهاست، اما توجه یک شیمی‌دان دارویی تنها منحصر به دارو نبوده و بطور عموم ، دیگر ترکیباتی که فعالیت زیستی دارند، باید مورد توجه باشند. شیمی ‌دارویی ، علاوه بر این ، شامل جداسازی و تشخیص و سنتز ترکیباتی است که می‌توانند در علوم پزشکی برای پیشگیری و بهبود و درمان بیماریها بکار روند.

سیر تاریخی شیمی ‌دارویی

آغاز درمان بیماریها با دارو ،‌ در قدمت خود محو شده ‌است. اولین داروها منشاء طبیعی داشته و عمدتا از گیاهان استخراج می‌شدند و برای درمان بیماریهای عفونی بکار رفته‌اند. قرنها پیش از این ، چینی‌ها ، هندی‌ها و اقوام نواحی مدیترانه ، با مصارف درمانی برخی گیاهان و مواد معدنی آشنا بوده‌اند. به عنوان مثال ، برای درمان مالاریا از گیاه چه‌انگشان(Changshan) در چین استفاده می‌شد. اکنون ثابت شده ‌است که ‌این گیاه ، حاوی آلکالوئیدهایی نظیر فبریفوگین است.سرخپوستان برزیل ، اسهال و اسهال خونی را با ریشه‌های اپیکا که حاوی آستن است، درمان می‌کردند. اینکاها از پوست درخت سین کونا ، برای درمان تب مالاریا استفاده می‌کردند. در سال 1823 ، کینین از این گیاه ‌استخراج شد. بقراط در اواخر قرن پنجم قبل از میلاد استفاده ‌از نمکهای فلزی را توصیه کرد و درمانهای طبی غرب را نزدیک به 2000 سال تحت نفوذ خود قرار داد.

تاریخ معرفی شیمی ‌دارویی به عنوان علم

اولین فارماکوپه در قرن 16 و قرنهای بعد منتشر شد. گنجینه عوامل دارویی سرشار از داروهای جدید با منشاء گیاهی و معدنی معرفی شدند. در اواخر قرن 19 ، شیمی ‌دارویی با کشف "پل ارلیش" که ‌او را پدر شیمی ‌درمانی جدید می‌نامند، در ارتباط با اینکه ترکیبات شیمیایی در برابر عوامل عفونی ویژه‌ای از خود سمیت انتخابی نشان می‌دهند، دچار یک تحول شگرف شد.در همین دوران ، "امیل فیشر" ، نظریه قفل و کلید را که یک تغییر منطقی برای مکانیسم عمل داروها بود، ارائه داد. تحقیقات بعدی ارلیش و همکارانش ، منجر به کشف تعداد زیادی از عوامل شیمی ‌درمانی جدید شد که ‌از آن میان ، آنتی بیوتیک‌ها و سولفامیدها ، از همه برجسته‌تر بودند.

جنبه‌های بنیادی داروها

سازمان بهداشت جهانی ، دارو را به عنوان « هر ماده‌ای که در فرایندهای دارویی بکار رفته و سبب کشف یا اصلاح فرایندهای فیزیولوژیک یا حالات بیماری در جهت بهبود مصرف کننده شود. » تعریف نموده ‌است و فراورده‌های دارویی را تحت عنوان « یک شکل دارویی که حاوی یک یا چند دارو همراه با مواد دیگری که در فرایند تولید به آن اضافه می‌شود. » معرفی می‌کند.

شکل داروها

بسیاری از داروها ، حاوی اسیدها و بازهای آلی می‌باشند. دلایل متعددی مبنی بر اینکه ‌این ترکیبات در داروسازی و پزشکی باید به فرم نمک مصرف شوند، عبارتند از :

·         اصلاح خصوصیات فیزیکوشیمیایی ، مانند حلالیت ، پایداری و حساسیت به نور و اثر بر اعضاء مختلف

·         بهبود نواحی زیستی از طریق اصلاح جذب ، افزایش قدرت و گسترش اثر

·         کاهش سمیت

کاربرد داروها

داروها بر اساس مقاصد خاصی بکار می‌رود که عبارتند از :

1.      تامین مواد مورد نیاز بدن ، مثل ویتامینها

2.      پیشگیری از عفونتها ، مثل سرمهای درمانی و واکسنها

3.      سمیت‌زدایی ، مانند پادزهرها

4.      مهار موقتی یک عملکرد طبیعی ، مانند بیهوش کننده‌ها

5.      تصحیح اعمالی که دچار اختلال شده‌اند و ... .

فعالیت زیستی داروها

عملکرد داروها در سه مرحله مشاهده می‌شود :

·         تجویز دارو (فروپاشی شکل دارویی مصرف شده)

·         سینتیک دارو (جذب ، توزیع ، متابولیسم و دفع دارو)

·         نحوه ‌اثر دارو (پدیده‌های شیمیایی و بیو شیمیایی که باعث ایجاد تغییرات زیستی مورد نظر می‌شوند.)