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医用氟碳:会”呼吸“的液体

2025-03-06


1966年,美国科学家Leland C. Clark Jr.在实验过程中意外的发现,小鼠可以在充氧的医用氟碳液体中存活数小时,不久,他在《科学》(Science期刊上发表了一篇题为 “Survival of Mice Breathing Liquid Oxygenated by Fluorocarbon Emulsions” 的论文,展示了医用氟碳作为人工血液替代品或液体呼吸介质的潜力,这一发现,推动了全医用氟碳在医学和工业中的应用。


那么,医用氟碳究竟是什么?它为什么可以让小鼠在液体中存活那么长时间?让我们一起来往下看看吧,读完这篇文章,你或许能找到想要的答案。

医用氟碳是碳氢化合物中的氢原子被氟原子取代而成的化合物,它具有独特的分子结构。



其独特的分子结构,也赋予了它诸多优异的特性:

1、化学惰性

        医用氟碳在体内外环境中均能保持稳定,不易分解,为其在医疗应用中的可靠性提供了保障


2、生物相容性

        医用氟碳与人体组织高度兼容,不会引发免疫反应,确保其在各种医学应用中的安全性。


3、高溶氧特性

医用氟碳具有优异的溶氧能力,其溶氧性能是水的四十倍,是血液的2倍。Leland C. Clark Jr.实验过程中的小鼠,也是因为医用氟碳液体能高效溶解氧气而存活数小时。


4、低表面张力和疏水性

       医用氟碳疏水疏油,使其成为理想的药物载体,提升药物的传递效率和靶向性。


        医药级氟碳原料因其具有高溶氧等独特的特性,在医药领域有着广泛应用:


1. 人造血液

作用

适用范围

高溶氧特性

人造血液、器官保存液等


医用氟碳作为优异的氧载体,已被用于开发人工血液制品,在紧急情况下可替代传统血液制品,挽救生命,市场前景广阔。

医用氟碳具有极高的氧气和二氧化碳溶解能力,能够快速吸收和释放气体。其化学惰性和生物相容性使其适合作为血液替代品。

医用氟碳通过物理溶解的方式携带氧气,在血液循环中将氧气输送到缺氧组织。同时吸收组织中的二氧化碳,将其运输到肺部排出。另外,医用氟碳不与血液成分发生反应,避免了传统输血中的免疫排斥和感染风险



2眼部制剂


作用

适用范围

保湿、润滑、缓解干眼症

滴眼液、接触镜润滑液、洗眼液、润眼液、隐形眼镜护理液等

高分子惰性、良好的生物相容性

眼科手术填充物


医用氟碳具有高分子惰性,良好的生物相容性,作为眼科手术填充物,可通过其高密度和透明性,帮助视网膜复位并维持眼内压力。

医用氟碳还具有保湿,润滑,携氧的作用,可用来研发滴眼液、接触镜润滑液、洗眼液、润眼液、隐形眼镜护理液等。

目前有企业已开发出针对干眼症治疗的滴眼液,如全氟己基辛烷滴眼液,该物质可在泪膜气-液界面形成单层结构,通过有效抑制泪液蒸发速率、优化脂质层理化特性,进而增强泪膜稳定性。与此同时,全氟己基辛烷滴眼液能渗透至睑板腺体内部,通过分解代谢腺管内淤积的高黏度分泌物,重建腺体正常分泌通道,最终实现睑酯生理性分泌功能的恢复。目前全氟己基辛烷滴眼液已被《中国干眼专家共识:治疗(2020)》和美国眼科学会PPP的干眼指南推荐。



3、药物输送系统


作用

适用范围

药物载体/基质

滴眼液、外用制剂、

靶向治疗、控释系统等


医用氟碳的高生物相容性和溶氧能力使其成为理想的药物载体,能够显著提高药物的传递效率和靶向性,提升治疗效果。



4医学影像

作用

适用范围

高密度对比性、超声波反射性、磁共振成像增强性

CT和X射线造影、MRI造影剂、超声造影、多模态影像等


医用氟碳在超声和MRI等医学影像技术中得到广泛应用,其独特的光学和磁学特性显著提升了诊断的准确性和图像清晰度。

医用氟碳微泡具有高回声性,能够显著增强超声成像对比度,在MRI中可调节信号强度,提高成像分辨率。

氟碳微泡在超声波作用下产生强烈回声,增强组织与病变区域的对比度,含氟化合物通过改变局部磁场环境,增强MRI信号的对比度,提高病变检测的灵敏度。




5、创面修复

作用

适用范围

抗炎、促进创面愈合

凝胶敷料、慢性创面管理、手术伤口护理、皮肤移植辅助、烧伤和烫伤治疗等

提升导光性能、减少热损伤

导光凝胶等


医用氟碳在组织修复和再生领域具有重要应用价值,能够提供稳定的氧供应,促进组织生长和愈合。

目前君隽未来®基于JunFuture®医药级氟碳原料,已成功开发出国内首创氟碳医用导光凝胶,国家医疗器械证加持,作为激光治疗伴侣,全方位提升激光治疗效果,缩短治疗周期,降低术后并发症




6、吸入制剂

作用

适用范围

生物相容性好、推进剂性能、化学稳定性好、环境友好

定量吸入器、干粉吸入器、喷雾剂等


吸入制剂是治疗呼吸系统疾病的重要方式,而医用氟碳因其独特的物理化学特性,成为吸入制剂中理想的推进剂,显著提升药物递送效率和患者体验。

如基于全氟溴辛烷开发的吸入制剂平台,开发的吸入制剂与现有技术项目,在肺部靶向性及剂量一致性有所改善。



医用氟碳的应用不仅推动了现有医疗技术的进步,更为未来医药科技的发展奠定了坚实基础。随着研究的深入和技术的不断突破,医用氟碳将在更多领域发挥其独特优势,推动医药行业的持续创新和发展。