人造血液是否能成功被用于临床？

1. 人造血液是否能成功被用于临床？

        与人体血液相比，人工血液有许多缺点。它不能运输营养物质，没有凝血能力，对外界感染也没有重要的免疫能力。因此，应大力发展人血等代用品。一些产品正处于临床试验的最后阶段，但当它们在人体中进行试验时，一些患者会出现流感等症状。

          由于献血不足以及艾滋病和其他病原体的威胁，血液制品短缺一直是一个问题。由于一些新技术的应用，人工血液可以在十年内广泛应用于急诊手术、血液病治疗等方面，解决血液制品长期短缺的问题。科学家们一直在努力开发人工血液，以取代血液的某些或所有功能。然而，这种看似简单的红色粘稠液体是不容易模仿的，更不用说超越了。幸运的是，越是沮丧和勇敢的科学家，越是感谢一些新技术，它可能很快就能解决这个重大的医学问题。动脉网络（微信号：vcpeat）为您提供了这一尖端生物技术的最新趋势和趋势的详细说明。


          一位儿科重症监护医生说，他还是圣路易斯华盛顿大学的研究员。对这种产品的需求很明显。外伤造成的失血每年造成数千人死亡即使受伤者存活，缺氧也会对组织造成永久性损伤。新鲜血液只能保存42天，而且只能保存几个小时而不结冰。血液代用品在战场或边远地区是必不可少的。在这些地方流血是不容易的。使用血液代用品可以在伤者被送往医院之前暂时使他们活着。

        任何成功的血液替代品都能在避免血红蛋白伤害的同时输送氧气。在过去的尝试中，科学家们试图提高血红蛋白的安全性，但到目前为止，还没有一种血液替代品被批准在美国或欧洲使用。Hemopure是氧疗的产物，一种血液替代品，在南非使用。基于干细胞替代物的临床试验预计将于今年秋天在英国进行。）

2. 人造血液的科学思路

一种是利用乳化了的全氟碳制剂，即全氟碳乳剂，通过溶解氧的方式来完成血氧代谢。这种化学制剂结构简单，运用方便，且有很高的溶解氧能力，可以实现更大范围的医疗辅助。另一种思路是模拟人体血液中血红蛋白的携氧机制，罗马尼亚科学家拉杜教授设计出的人造血液采用的便是这种设计思路。这类人造血液有着较好的生理相容性，输血后产生的排异反应和免疫反应较小。以往的人造血液由于缺少自然血液中所必需的生化组分，其血氧解离曲线（一种描述携氧能力的关系图）与正常生理情况不一致。人造血红蛋白在无细胞的环境下，化学性质很不稳定，对血液渗透压影响也较大，且有一定的肾毒性，而拉杜教授的最新研究成果，既可以很好地模拟生理环境下的血液携氧机制，又能保持一定的化学稳定性，从而降低了肾毒性和对血压的扰动。这种人造血液的最新动物全血置换实验已取得了较好的结果， 有望用于临床试验。 碳氟化物碳氟化物（PFC）的化学结构类似铁氟龙（聚四氟乙烯），主要是由碳原子与氟原子所组成。在我们日常生活中，炒菜锅的内面常镀上一层铁氟龙，主要是因为铁氟龙化性相当稳定，且由于它的表面能很低，可以防止煎鱼或煎蛋时易沾锅的现象。碳氟化物不但化学性质稳定，在生物体内也相当安定，在做成人工替代血液的过程中以及高温灭菌与后续的产品保存期间也都相当稳定。对于氧气来说，碳氟化物是一个相当好的溶剂，可以自肺里携带氧气至人体内的各部分组织与器官，让细胞进行新陈代谢。在执行完它的输氧功能之后，碳氟化物又可经由呼吸作用自肺排出，或经由排汗的过程由皮肤表面排出。假如我们将一只老鼠放在盛有碳氟化物溶液的烧杯里，老鼠并不会如我们被淹死，主要的原因是可以溶解大量的氧气。由于碳氟化物不溶于水，所以通常是以乳化的方法将其制成大约200纳米大小的颗粒分散液，再以点滴的方式注入病人的静脉里。与人体红血球的尺寸（1～8微米）相比，经乳化后的碳氟化物纳米颗粒相当小，其携带氧气的面积可以大幅提高，且可以穿过红血球无法通过的阻塞血管，达到实时救命的目的。碳氟化物仍在临床试验的阶段。经化学修饰的血红素血红素的分子量约为64,50 dalton，主要存在于红血球中，由四个胜肽链所组成，分别为二个α链与二个β链，每一个α链由14个氨基酸所组成，而β链则为146个氨基酸所组成。每条α链及β链上皆有一个原血红素基与之相连，其中的亚铁离子（Fe2+）可以利用配位键的方式与一个氧分子结合，能够可逆地行使携氧与释氧的功能，因此每一个血红素分子最多可以携带四个氧分子。在人体内，当红血球行经肺脏时，由于肺泡里的氧分压高达100毫米汞柱（mmHg），使得红血球里的每一血红素分子可以充分地携带氧气。当携氧的红血球行经人体的各部分组织或器官时，由于氧分压降至约40毫米汞柱，红血球里的血红素分子便将其所携带的氧分子释放出来，以参与附近细胞的新陈代谢作用。血红素与氧分子的亲和力，与红血球内的一重要分子（2,3-DPG）有相当密切的关系。经由纯化过程所取得的血红素溶液，由于红血球被打破，造成2,3-DPG分子的流失，导致血红素对氧的亲和力过高，而降低了其在人体组织或器官中的释氧功能。因此若以血红素为基质来制备人工替代血液，必须对纯化出来的血红素溶液做适当的物理或化学修饰，以符合人体的生理要求。当前以血红素为基材发展的人工替代血液，大致可分为包覆型人工替代血液、基因重组型人工替代血液与聚合型人工替代血液等。a，包覆型人工替代血液：以磷脂质经由乳化技术将血红素包覆起来，形成直径约100～200奈米大小的颗粒，如此可以避免血红素在体内被快速分解掉，增加其在人体血液循环中的半衰期，且在人体胶体渗透压的限制下，可以有正常的血红素浓度。在包覆过程中同时也把2,3-DPG分子包覆在磷脂质里面，以调控血红素分子对氧分子的亲和力。b，基因重组型人工替代血液：主要是利用基因技术，将血红素的α或β链的基因转殖到大肠杆菌里面，由大肠杆菌来表现，制造出血红素分子。利用基因技术可以改变α或β链上某些特定的氨基酸，例如将β链上第108个氨基酸，由原来的天门冬胺酸改变成离胺酸，可以使得血红素对氧的亲和力降低。c，聚合型人工替代血液：又可分为分子内部交联型血红素、分子与分子间交联型血红素与共轭交联型血红素。1.分子内部交联型血红素：血红素分子内部的交联可以用PLP（pyridoxyl 5'-phosphate）分子代替2,3-DPG分子，做为修饰血红素对氧分子亲和力的交联剂。由于PLP和2,3-DPG对脱氧状态的血红素分子结合的位置相同，因此可以稳定其去氧结构，使血红素对氧的亲和力降低。这样的分子内部交联也同时稳定了血红素的四聚体结构，避免在人体血液循环过程中被快速分解掉，因此可以改善血红素分子在人体内滞留的半衰期。2.分子与分子间交联型血红素：分子内部交联后的血红素分子，若进一步以另一交联剂将血红素分子与分子间交联起来，则可以有效地增加其在人体血液循环中的半衰期达六至七倍。较常用的交联剂为戊二醛。聚合血红素最重要的就是控制其分子量分布及适当的携氧能力，较适当的分子量大小约在20万～40万dalton，以不超过50万dalton为佳，也就是相当于二至八个血红素分子聚合的大小。若聚合程度过高，则聚合后的血红素溶液黏度会过大，导致血液流变性质的改变。若血红素分子聚合程度过低，则无法得到适当的携氧能力以及在人体内的适当半衰期。然而戊二醛与血红素分子进行的聚合反应很快，所制造出来的聚合血红素分子量分布往往相当广，容易造成许多过聚合的高分子聚合物。此外，戊二醛聚合血红素无法在储存及加热过程中维持稳定结构，容易释放出对人体有害的戊二醛分子，因此戊二醛并非制造聚合血红素最佳的交联剂。3.共轭交联型血红素：利用交联剂将血红素分子以共价键结的方式键结在水溶性高分子链上，目的除了增加血红素分子的体积以减缓血红素分子由肾丝球体漏出外，亦可避免血液中其它蛋白质的吸附，以降低人体免疫系统的攻击。

3. 中国的人造血应用于哪些方面？

1980年6月19日和6月30日，上海第一医学院附属中山医院分别给两位病人输入人造血，患者无任何不良反应，均已康复。这种人造血液是由中国科学院上海有机化学研究所和第三军医大学经过5年的努力研制成功的，它呈乳白色，无血型之分。任何人均可使用的氟碳人造血，避免了输血的交叉感染，而且化学性质稳定，可在工厂大量生产，保存期也比血液长。人造血液具有血液的主要性能，它与只能维持血压的普通替代血浆不同，其载氧能力约为血液的2倍，在大量失血的情况下输送这种人造血能维持机体组织的生存，同时还可治疗许多疾病。因此，氟碳人造血临床应用的成功，引起了国际医学界的普遍重视。但日本和中国目前制造的氟碳人造血尚未具备普通血液那样输送养分的功能，有待于进一步的研究和完善。

4. 人造血液的研究进程

1966年，美国科学家克拉克发现，在含碳氟化合物的容器里有只老鼠，当他取出老鼠并排除其呼吸道中的液体时，老鼠竟然苏醒了。出于好奇心，克拉克有意在这类液体里放入老鼠，几小时后取出，结果大大出乎他的意料：老鼠奇迹般的复活了。经过研究发现，这种液体溶解氧气和二氧化碳的能力分别是水的20倍和3倍。克拉克从中得到启发：可以用这种液体来代替血液。1979年，一种新型的氟碳化合物乳剂作为人造血液，首次在日本应用于人体单肾脏移植手术，并取得成功。时隔不久，美国也报道了人造血液给一位信仰宗教、拒绝输血的老人治疗血液病获得成功。这种奇妙的人造血液，是白色的；不分血型， 不管哪种血型的人都能使用，所以我们说人造血液是名符其实的万能血液。 1980年8月6日，中国人造血液的研究在上海获得成功。这是中国科学院上海有机化学研究所和中国人民解放军第三军医大学的科学工作者经过5年的研究而试制成功的。人造血液是氟碳化合物在水中的超细乳状液。这种奇妙的白色血液注入人体后，同人体正常血中的红细胞一样，具有良好的载氧能力和排出二氧化碳的能力，可以说，它是一种红细胞的代用品。氟碳化合物像螃蟹的螯那样，能够把氧抓住，在人体里再把氧气放出来，进行人体里的特种氧化还原反应。它的生物化学性质十分稳定，不管哪种血型的人，都能使用人造血液。库珀教授是欧洲血液代用品工程中的成员，这个组织成立于两年前，专门研究人造血液。这项工程的研究人员分别来自英国、丹麦、法国、荷兰、意大利、瑞典和匈牙利，他们集中精力研究血红蛋白替代品。美国比普勒公司已经研发出一种叫作“Hemopure”的新产品，并且在世界艾滋病感染率很高的南非投入使用，只是还没被获准在美洲和欧洲使用。“Hemopure”使用了从牛血中提取的血红蛋白，考虑到牛海绵状脑病感染因素，这种新产品更难被美国和欧洲接受。血红蛋白可从过期的捐献血液、牛的血液甚至植物和真菌中提取。然后对它进行改良，确保注入体内后它能保持稳定。因为血红蛋白不包括能让血液形成不同类型的分子，因此，相同的血红蛋白代替品可以应用到不同病人身上。而且它可以被放在室温下永久保存，运输也很方便。当欧洲研究员还把目光聚焦在以血红蛋白为基础的产品上时，美国已经转向了另一人造血液来源———一种被称作六氟化硫的聚四氟乙烯类型的人工合成液体上。六氟化硫可消溶大量氧气，造价便宜，易于制作，并且储藏简单。但在操作过程中，病人需要通过特定面具吸入70%-100%的氧气，这就意味着在医 院以外的环境下使用这种物质的可能受到限制。2011年，英国科学家利用干细胞制造的人造血液可能在两年内在人类身上试用。据悉，这种人造血不会感染，并可适用于所有血型的人员。研究人员表示，人造血投入使用将改善医院的血液紧缺状况，让病患获益。人们还可以利用人造血，在战地或车祸现场挽救更多生命。此外，心脏移植病人和癌症患者也能受益。此项研究是在英国爱丁堡大学和布里斯托大学进行的。造血干细胞素来有血液中的“圣杯”一说，爱丁堡大学教授马克·托纳表示，希望能用造血干细胞制造出O型阴性血，这种血型可适用于98%的人群。人造血液在发展中国家的用途会更多，预计可以挽救数千原本因产后大出血而被迫死去的孕妇。托纳教授预计，在未来两到三年中，第一批人造血液就可以进行临床实验。 2013年，罗马尼亚科学家研制出一种人造血液—由水、无机盐以及一种深海昆虫体内提取的蚯蚓血红蛋白合成的材料，可短时间替代血液实现氧气和二氧化碳交换代谢。这一成果如果得以成功推广应用，则有望缓解血库的供给短缺，甚至避免血液污染的风险，同时通过化学修饰，实现对气体的高溶解度，避免气泡的产生，大大提高输血的适用范围和临床功效。 2013年12月，日本研究人员成功利用干细胞培育出能够携带氧的红细胞，在此基础上有望大量培育用于输血的红细胞，帮助医疗系统缓解用血紧张状况。研究发现虽然成熟的红细胞不能自我复制，但其发育过程中的“半成品”——红系祖细胞具有复制能力，他们发现有两个基因对红系祖细胞的复制和成熟发挥重要作用。将这两个基因导入诱导性多能干细胞和胚胎干细胞中后，成功培育出在实验室中几乎可以无限复制增殖的红系祖细胞，并使它们成功分化为成熟的红细胞。分化出的红细胞中大部分都是胚胎血红蛋白，与成人血红蛋白不同，但研究人员证实这些血红蛋白有携氧能力，并能在输血后在实验鼠体内循环。

5. 人造血液能否代替人血 人造血液的原材料是什么

 虽然人造血液在紧急时刻可以拯救人类的生命，但人造血液并不能替代人血，因为当进入人体后，人造血液的存留时间就会缩短，只有八九个小时的时间，如果用来替代人血，很可能会发生危险，所以人造血液是不能替代人血的。不过人造血液的研究团队目前还在进行研究，未来可能会研究出能替代人血的人造血液。
   一、人造血液的原材料是什么 
   人造血液的主要材料是氟碳化合物乳剂，氟碳化合物乳剂的颜色主要以白色为主，虽然与人血的颜色不同，但用氟碳化合物乳剂制作出来的人造血液却跟人血中的红细胞拥有一样的作用，既可以排出二氧化碳，又拥有载氧能力，所以很多医生都把人造血液称作红细胞的替代品，但可惜的是，人造血液不能在血管中存留很长时间，所以不能完全替代人血。
   二、人造血液适合什么血型 
   人造血液也被称为是万能血液，适合所有血型。人造血液中含有大量的红细胞和血型抗体，当输入到血管中后，抗体就会发挥作用，以防人造血液和人血出现不符合的情况。而且，人造血液本身就是一种血红蛋白，成分也与红细胞相同，所以一般不会对人体造成伤害，不过最好不要大量使用，以免对身体造成伤害。
   三、人造血液的用途 
   由于人造血液不能完全替代人血，所以人造血液目前被广泛应用于遗体器官保存领域。人造血液的成分跟人血的成分是一样的，而且人造血液还不挑血型，所以特别适合保存器官。除此之外，人造血液对治疗一氧化碳中毒也有一定效果，因为人造血液可以提高组织细胞中氧气的利用效率，从而达到治疗一氧化碳中毒的目的。

6. 人造血液已取得初步进展，它面临最大的难题是什么？

人造血液已取得初步进展，它面临最大的难题是什么？下面就我们来针对这个问题进行一番探讨，希望这些内容能够帮到有需要的朋友们。

海外新闻媒体报道，生物学家在生产制造合理合成血液的过程中发生什么阻拦要素？早就在17新世纪，因为那时候医学技术比较有限，想生产制造合成血液的医生和护士乃至试着将牛乳和红酒引入内出血患者身体内，当这类作法不成功后，她们将眼光转为羊血，没多久她们就懂了，该类的错误行为加速了患者身亡，而不是在解救她们的性命。
非常值得高兴的是，如今医生和护士了解人们血液可根据具备兼容血形的捐赠者给予，这就是处理问题的恰当计划方案，工作员对捐赠者的血液开展纯化，分离出来血液成份，筛选出血液传播疾病分子结构。殊不知，现阶段的诊疗规章制度并不健全，一些国家的健康教育系统软件欠缺安全性收集、存储和对有静脉注射要求患者立即运送血液的前提标准，即使对有着这种资源标准的我国，也是有一些欠缺罕见血型的小区，难以在本地血库中寻找配对血形，这种社区居民通常是少数名族。

尽管生物学家还未生产制造出一种有效的人工合成血液，但已经获得一些进度，现阶段生物学家没有试着拷贝详细人们血液的多元性，都没有把握人们血液各种各样成份是怎样相互影响，反而是致力于生产制造血液的每一种成份，例如：血红细胞，其承担将O2运输至全身上下各个地方；抗病毒药感柒的白细胞计数；用以痊愈创口的血细胞；及其带上蛋白等物质的血液。在大部分我国，静脉注射也通常以这样的形式开展——患者非常少开展纯血液键入，根据患者的临床医学必须，她们将被键入一种血液商品或是组合式血液，针对流血相对性较少的患者，她们很有可能身体内仅必须红血球，针对很多流血的患者，她们有可能必须红血球、血细胞和血液。
现阶段，生物学家在试验室里生产制造的血液制品已拓展运用于2个至关重要的研究领域，第一个研究领域是生产制造彻底合成的血液替换品，以达到与人们血液成份的同样作用；第二个研究领域是运用干细胞来生产制造具备真正血液分子生物学特点的体细胞和化学物质。每一个研究领域都是有自己的优势与劣势，但预则称，假如临床研究证实取得成功且合理，在其中一些血液商品很有可能在未来十年内完成应用推广。
红血球带有一种称为血红蛋白浓度的蛋白，它在肺脏捕获O2，并分派至别的人体器官机构，O2运输是血液的一个主要作用，因而它一直是全部人工合成血液科学研究的一个关键特点。生物学家在上世纪50时代开展的初次试验中，大家 期待可以生产制造人力合成血液，并从人们或小动物的血液中剥离出纯血红蛋白浓度，假如能达到得话，生物学家就能在试验室再次合成血红蛋白浓度。
殊不知，血红蛋白浓度在红血球以外没法有效地充分发挥，反过来，它会转化成更小的一部分，在肝部和肾脏功能中累积，导致身体损害。近几年来，专家更改了血红蛋白浓度的物理性质，让他们彼此之间结合在一起，使其更难溶解。在2008年对16项科学研究开展的3700位患者的核查中，此项技术性最后被闲置，核查数据显示心脏病发更加广泛，该方法医治患者会提升30%的致死风险性。

对这类心脏病发风险性提升的一种概率表述是，血红蛋白浓度不但与O2融合，还与一氧化氮具备很高的匹配度，二者结合在一起，一氧化氮能调整毛细血管对外开放或关掉水平，引进脱体细胞血红蛋白浓度，很有可能会限定血液抵达心血管等人体器官。
澳大利亚昆士兰大学军事外科和医学教授迈克尔?里德说：“血红蛋白浓度在红血球以外会形成一定的身心健康不良影响，搅乱人体调整血液流入的工作能力，因为这类不言而喻的特点，有关科学研究被闲置终止，以后生物学家将关键一直放到怎样‘包装’血红蛋白浓度，那样它不可能与一氧化氮结合在一起，现阶段还不清楚该方式是不是合理。”
因为生产制造合理的人工合成血液具备较高的趣味性，科学研究工作人员逐渐试着一种不一样的办法——操纵干细胞生产制造血液制品。假如生物学家能以这类微生物更新改造方法生产制造血液制品，例如：红血球或是血细胞，那麼就能防止人工合成血液制品中令人堪忧的相溶性问题。
生物学家可以从捐赠者身体内获取一种复合性的干细胞，即造血细胞，现阶段试验说明，这种体细胞能变为一切种类的红细胞，科学研究工作人员应用特殊信号分子诱发干细胞变成期待的特殊血液制品，这一全过程非常容易完成，并已实践了很多年时间。京都大学干细胞动物学家KojiEto表明，他已取得成功地将干细胞生产制造的血细胞嵌入一位52岁的女士患者，这也是全世界第一例。
澳大利亚红十字会血液研究小组高级研究者丽贝卡.格里菲斯说：“问题的重点在于扩张经营规模，由于一个干细胞仅能造成比较有限总数的血细胞，专家已经勤奋处理该问题。”在2017年发布的一篇毕业论文报告书中，她与同事叙述了一个被称作“体细胞永世”的全过程，她们在体细胞从干细胞转换为红血球的前期环节注射了人乳头状瘤病毒（HPV），接着HPV病毒终止了进一步完善，这代表着干细胞具备较强的拷贝性，理论上讲，这给予了一种不依靠基本干细胞捐赠的可持续红血球由来。
殊不知，这类方式并非没有缺点，红血球没有细胞质，这就确保了他们充足灵便，可以挤过苗条毛细血管而不造成静脉血栓，当这种“永世”干细胞在长成红血球的历程中掉下来细胞质时，便会解决很有可能有危害的HPV病毒。可是该方式造成的一些红血球并没彻底丧失细胞质，因而，科学研究工作人员尝试改善这类“永世对策”来改正在其中的不正确。
与合成血液方式对比，干细胞血液制品在临床研究中有着一定的优点，专家是不是能从社会道德视角得到患者允许而舍弃捐赠者的血液，仍迫切需要商议，目前为止合成血液制品会扩大患者心脏病发风险性，为何患者还需要挑选合成血液制品呢？
在现实生活中许多情形下，患者没法立即得到捐赠者的血液，例如：针对在偏僻竞技场上负伤的战士来讲，合成血液是不是像捐赠者的血液一样合理并不重要，由于该标准下难以得到血形彻底配对的捐赠者血液，因而现阶段的问题是合成血液是不是比没有血液提供更合理？里德说：“从科学研究视角而言，这是一个无法怀疑的问题，在我们无法开展一切正常静脉注射的条件中，开展临床研究也很艰难。”
科学研究工作人员曾开展一项回顾性分析剖析，比照在紧急状况下键入合成血液的患者和未输入合成血液的患者的成活率，但该剖析存有成见和局限，这些接纳合成血液制品的患者很有可能也会活下来出来，而这些遭到比较严重外伤、很有可能马上身亡的患者，并不适宜应用合成血液，因而该科学研究剖析很有可能虚高合成血液制品的益处。
里德表明，假如这种实验设计方案问题都能得到处理，便会有很多颇具期待的治疗方法发生，不管怎样，这种勤奋都证实了现代科学自“牛乳和红酒静脉注射法”的时期至今获得了很大的发展。

7. 中国的人造血应用于哪些方面？

1980年6月19日和6月30日，上海第一医学院附属中山医院分别给两位病人输入人造血，患者无任何不良反应，均已康复。这种人造血液是由中国科学院上海有机化学研究所和第三军医大学经过5年的努力研制成功的，它呈乳白色，无血型之分。任何人均可使用的氟碳人造血，避免了输血的交叉感染，而且化学性质稳定，可在工厂大量生产，保存期也比血液长。人造血液具有血液的主要性能，它与只能维持血压的普通替代血浆不同，其载氧能力约为血液的2倍，在大量失血的情况下输送这种人造血能维持机体组织的生存，同时还可治疗许多疾病。因此，氟碳人造血临床应用的成功，引起了国际医学界的普遍重视。但日本和中国目前制造的氟碳人造血尚未具备普通血液那样输送养分的功能，有待于进一步的研究和完善。

8. 人造血液是一个什么样的技术？

人造血液是替代人的血液的各种人造物的总称，包括运输氧的红血球、止血的血小板和这种人造血含有人造血红蛋白清除病毒等异物的免疫抗体（球蛋白）。
据《日本经济新闻》日前报道，美国科学家从数十年前就开始研究开发人造血液，最近美国伊利诺伊大学科学家设立的一家风险企业结束了人造红血球的临床试验，已向美国食品和药物管理局（FDA）提出了制造申请。这家企业开发的人造红血球是由多个运输血液的蛋白质——血红蛋白结合起来构成的。除此之外，还有数家美国风险企业以及南非和俄罗斯的企业也都在进行人造血液临床试验，研究开发竞争十分激烈。
日本早稻田大学也开发了人造红血球。它与美国的不同之外是把血红蛋白封入脂质膜里以增加它的体积。人造红血球直径约为150纳米，这既不堵塞毛细血管，也不会进入血管的孔隙。指质膜表面附着一层亲水的高分子，以防止在血液里发生凝固现象，因此它可以很好地运输氧气。迄今为止，使用老鼠进行的试验已确认了它的有效性和安全性。