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American journal of physiology. Heart and circulatory physiology2003Dec01Vol.285issue(6)

人工的な狭いO2透過性チューブを使用して評価されたHB小胞からのO2放出:RBCとの比較および無細胞HB

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文献タイプ:
  • Comparative Study
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

濃縮ヘモグロビン(HB)溶液をカプセル化するリン脂質小胞およびアロステリックエフェクター[Hbベシクル(HBV)直径、250 nm]としてのピリドキサール5'-リン酸は、プラズマ拡張器にO2運搬能力を提供するために開発されました。流れるHBVからのO2放出は、脱酸素化された環境にさらされたO2透過性のフッ素化エチルエプロピレンコポリマーチューブ(内径28ミクロム)を使用して検査されました。O2放出の測定は、逆顕微鏡と光子数検出器を備えたスキャングレート分光光度計で構成される装置を使用して実行され、O2放出速度は、HBのQ帯域の可視吸収スペクトルに基づいて決定されました。HBVおよび新鮮なヒト赤血球(RBC)は、5 g/dLアルブミンを含む等張性生理食塩水で10 g/dLのHB濃度でさまざまな体積比で混合され、懸濁液を狭いチューブを通る中心線の流速で1 mm/sで灌流しました。無細胞HB溶液とRBCの混合物もテストされました。HBVはアルブミン溶液に均一に分散されているため、HBV懸濁液の体積を増やすと、RBCを含まない層が厚くなりました。混合比に関係なく、HBV/RBC混合物からのO2放出の速度は、RBCのみの速度と類似していました。一方、RBCへの無細胞Hb溶液の50 vol%を添加すると、脱酸素化速度が大幅に向上しました。HBV懸濁液と無細胞HB溶液の間のO2放出速度のこの顕著な違いは、主に、促進されたO2輸送の拡散に影響する粒子サイズ(250対7 nm)の違いが原因であるはずです。

濃縮ヘモグロビン(HB)溶液をカプセル化するリン脂質小胞およびアロステリックエフェクター[Hbベシクル(HBV)直径、250 nm]としてのピリドキサール5'-リン酸は、プラズマ拡張器にO2運搬能力を提供するために開発されました。流れるHBVからのO2放出は、脱酸素化された環境にさらされたO2透過性のフッ素化エチルエプロピレンコポリマーチューブ(内径28ミクロム)を使用して検査されました。O2放出の測定は、逆顕微鏡と光子数検出器を備えたスキャングレート分光光度計で構成される装置を使用して実行され、O2放出速度は、HBのQ帯域の可視吸収スペクトルに基づいて決定されました。HBVおよび新鮮なヒト赤血球(RBC)は、5 g/dLアルブミンを含む等張性生理食塩水で10 g/dLのHB濃度でさまざまな体積比で混合され、懸濁液を狭いチューブを通る中心線の流速で1 mm/sで灌流しました。無細胞HB溶液とRBCの混合物もテストされました。HBVはアルブミン溶液に均一に分散されているため、HBV懸濁液の体積を増やすと、RBCを含まない層が厚くなりました。混合比に関係なく、HBV/RBC混合物からのO2放出の速度は、RBCのみの速度と類似していました。一方、RBCへの無細胞Hb溶液の50 vol%を添加すると、脱酸素化速度が大幅に向上しました。HBV懸濁液と無細胞HB溶液の間のO2放出速度のこの顕著な違いは、主に、促進されたO2輸送の拡散に影響する粒子サイズ(250対7 nm)の違いが原因であるはずです。

A phospholipid vesicle that encapsulates a concentrated hemoglobin (Hb) solution and pyridoxal 5'-phosphate as an allosteric effector [Hb vesicle (HbV) diameter, 250 nm] has been developed to provide an O2 carrying ability to plasma expanders. The O2 release from flowing HbVs was examined using an O2-permeable, fluorinated ethylenepropylene copolymer tube (inner diameter, 28 microm) exposed to a deoxygenated environment. Measurement of O2 release was performed using an apparatus that consisted of an inverted microscope and a scanning-grating spectrophotometer with a photon-count detector, and the rate of O2 release was determined based on the visible absorption spectrum in the Q band of Hb. HbVs and fresh human red blood cells (RBCs) were mixed in various volume ratios at a Hb concentration of 10 g/dl in isotonic saline that contained 5 g/dl albumin, and the suspension was perfused at the centerline flow velocity of 1 mm/s through the narrow tube. The mixtures of acellular Hb solution and RBCs were also tested. Because HbVs were homogeneously dispersed in the albumin solution, increasing the volume of the HbV suspension resulted in a thicker marginal RBC-free layer. Irrespective of the mixing ratio, the rate of O2 release from the HbV/RBC mixtures was similar to that of RBCs alone. On the other hand, the addition of 50 vol% of acellular Hb solution to RBCs significantly enhanced the rate of deoxygenation. This outstanding difference in the rate of O2 release between the HbV suspension and the acellular Hb solution should mainly be due to the difference in the particle size (250 vs. 7 nm) that affects their diffusion for the facilitated O2 transport.

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