近年來，由于較高的發病率和死亡率，肝衰竭已經對人類的健康構成了嚴重的威脅。膽紅素是肝臟的一項功能指標，肝功能或者代謝障礙的患者往往無法有效結合膽紅素，而未結合的膽紅素不能被及時排除，因而可能導致黃疸，嚴重的可進一步導致不可逆的腦損傷，甚至死亡。
基于血液灌流的非生物型人工肝支持系統已經被廣泛用于治療不同類型的肝衰竭。作為原位肝移植的替代療法，該系統對于在肝臟供體配型期間穩定患者的身體狀況具有較高的臨床意義。但是，現有血液灌流吸附劑對膽紅素的清除效率大多不高，并且還存在著制備工藝復雜等問題。另一方面，這些吸附劑通常血液相容性較差，需要配合血漿分離系統使用，無法進行全血膽紅素清除。此外，基于靜電作用或離子交換清除膽紅素的吸附劑還可能干擾血漿 pH 的穩態，這些都制約了其在臨床治療中的應用。再者，血液灌流過程中為防止凝血注射的水溶性抗凝劑會通過血液循環回到患者體內，可能導致大出血或其它副作用。更糟糕的是，因為凝血因子主要在肝臟中合成，肝衰竭患者可能會出現獲得性出血障礙，因此抗凝劑的使用可能會進一步加大出血風險。在這種情況下，如何有效地從全血中直接去除膽紅素，同時解決使用抗凝劑帶來的相關隱患仍然是一個懸而未決的問題。
為此，四川大學高分子科學與工程學院趙長生教授課題組合成了類肝素生物大分子，利用自犧牲微反應器方法，將其與還原氧化石墨一起引入聚丙烯酰胺共價交聯網絡，制備了具有高效膽紅素吸附能力和良好的血液相容性、特別是優秀的自抗凝血性能的吸附微球來解決上述問題。相關論文近日被Biomarcomolecules（影響因子為6.092）接收。課題組趙偉鋒副研究員為本文通訊作者，碩士研究生宋昕、本科生徐滔為本文共同第一作者。
該微球表現出了優秀的抗凝血性能，對于活化部分凝血活酶時間、凝血酶時間和血漿復鈣時間均有顯著延長，同時對于內源性凝血因子VIII、IX、XI、XII的活性有明顯的抑制作用。
該微球不會誘導血小板激活和接觸激活，無溶血，對血細胞形貌、體積分布、數量無明顯影響，可以抑制補體激活系統和凝血酶-抗凝血酶復合物的產生，并且有優秀的細胞相容性。
通過模擬血液灌流器直接過濾含有高濃度膽紅素的全血，膽紅素去除率可達 99.69 %。
總之，微球的優異的血液相容性、極好的抗凝血性能和強大的膽紅素清除能力，既可以避免血液灌流過程中血栓的形成，大大減少抗凝血劑的使用，又可以免去血漿分離的步驟，實現全血直接清除膽紅素，該微球為設計新一代非生物人工肝提供了新的契機，也為佩戴式人工肝帶來了新的希望，因為擺脫血漿分離系統和肝素泵后，整個非生物人工肝系統可以變得非常輕便，為人的佩戴提供足夠的舒適度。
全文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.biomac.9b01686
