17、血液相容性：材料与技术挑战

血液相容性：材料与技术挑战

1. 生物材料引发的血液反应机制

血液与生物材料表面接触时，会触发一系列复杂的反应。补体系统在其中起着关键作用，当血液接触人工表面材料时，会促使C3转化为具有调理作用和免疫招募功能的C3a和C3b。这一过程持续进行，直至形成名为膜攻击复合物（MAC）的蛋白质复合物，以破坏外来细胞。在补体级联反应中，C5裂解产生的中间产物C5a具有特殊作用，它能增加内皮血管的通透性，激活内皮细胞表达E - 选择素，从而使单核细胞和中性粒细胞能够迁移到反应部位。同时，血小板激活后表达的P - 选择素与中性粒细胞上的P - 选择素相互作用，会导致中性粒细胞的招募和激活。

招募到的活化免疫细胞会发挥免疫作用，延长炎症过程。中性粒细胞招募后会被激活，形成中性粒细胞胞外陷阱（NET）。NET的形成本身就可能促进血栓形成，它可以由调理作用或Toll样受体的固有反应启动。在此过程中，细胞会释放细胞因子，产生活性氧（ROS），如超氧阴离子（O₂⁻）、过氧化氢（H₂O₂）、羟基自由基（HO）和单线态氧（⁻O₂），同时还会释放核酸物质和组蛋白等蛋白质，形成NET来捕获外来细胞。这又会招募更多的细胞，如其他中性粒细胞、淋巴细胞和巨噬细胞。在这种环境下，炎症巨噬细胞可能会吞噬大量脂质囊泡，成为泡沫细胞，这在需要心室辅助装置的人群中较为常见。巨噬细胞可能会引发愈合过程，也可能持续吸引免疫细胞，导致炎症持续，直至形成凝块，使人工材料或装置失效，造成组织阻塞或进一步损伤。

溶血会触发免疫反应，这一过程非常重要，因为涉及的细胞反应可能迅速发展为凝块和全身反应，引发被称为细胞因子风暴的休克综合征。根据ISO 10993 - 4标准，可以通过检测全血中的C3a、C5a和C5b - 9复合物，以及50%补体溶血活性