摘要：

文题释义：

血红蛋白氧载体：以血红蛋白为原料，通过交联、聚合、偶联等化学修饰或者将其封装在人工合成的膜中，得到一种具有运载氧气能力的红细胞替代物。

红细胞替代物：通过模拟天然红细胞生物学功能的氧载体，主要包括基于全氟碳的乳剂、基于含铁(Fe2+)卟啉等血红蛋白的氧载体，与红细胞相比具有降低感染风险、延长储存时间、使用时无需配型等优点。

蚯蚓血红蛋白：存在于蚯蚓、星虫等低等生物体内的一类大分子呼吸蛋白，不依赖红细胞发挥生理性携氧作用。

背景：蚯蚓血红蛋白分子稳定性和血管毒性反应优于哺乳动物血红蛋白，聚多巴胺改性可能进一步发挥其作为血红蛋白氧载体的优势，目前国内外尚未报道。

目的：制备聚多巴胺修饰蚯蚓血红蛋白纳米氧载体，并检测其性能。

方法：从赤子爱胜蚓分离提纯血红蛋白，以牛血红蛋白为对照，分别与盐酸多巴胺按1∶2质量比在pH=8.5-8.8条件下完成修饰改性，分别构建聚多巴胺表面修饰蚯蚓血红蛋白纳米微粒(PDA-HrNPs)与聚多巴胺表面修饰牛血红蛋白纳米微粒(PDA-BHbNPs)，检测PDA-HrNPs的纳米微粒直径、离散度、Z电位、功能基团结构、P50及Hill系数。将不同质量浓度[0(正常对照)，1.0，2.5，4.0，5.5 g/L]的两组纳米微粒分别与血管内皮细胞或巨噬细胞共培养，培养6，12，24 h后，检测巨噬细胞存活率；培养24 h后，检测血管内皮细胞存活率及培养液中NO浓度。

结果与结论：①蚯蚓血红蛋白经聚多巴胺修饰后，红外光谱显示酰胺键谱带Ⅰ与Ⅱ持续存在，在800-1 000 cm-1之间出现聚多巴胺与血红蛋白分子交联生成的新基团谱带，粒径(202.2±13.64)nm，分散指数为0.22±0.05，Z电位(1.28±0.87)mV，P50为(1.44±0.02)kPa，Hill系数1.58±0.02；②两种纳米微粒培养的巨噬细胞存活率均低于正常对照组(P < 0.05)，随着培养时间的延长，两种纳米微粒培养的巨噬细胞存活率下降；相同质量浓度下(2.5，4.0，5.5 g/L)，PDA-HrNPs组培养6 h后的巨噬细胞存活率高于PDA-BHbNPs组(P < 0.05)；③培养24 h后，随着纳米微粒质量浓度的增加，两种纳米微粒培养的血管内皮细胞的存活率与培养液NO浓度下降，相同质量浓度下两种纳米微粒培养细胞的存活率与培养液NO浓度比较差异均无显著性意义(P > 0.05)；④结果表明，聚多巴胺蚯蚓血红蛋白纳米微粒在体外具有良好的携氧活性与安全性，抗吞噬性能优于聚多巴胺修饰牛血红蛋白纳米微粒。

缩略语：聚多巴胺修饰蚯蚓血红蛋白纳米微粒：polydopamine modified hemerythrin nanoparticles，PDA-HrNPs；聚多巴胺修饰牛血红蛋白纳米微粒：polydopamine modified bovine hemoglobin nanoparticles，PDA-BHbNPs

https://orcid.org/0000-0003-4004-115X (杨康)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

关键词: 红细胞替代物, 血红蛋白载体, 蚯蚓血红蛋白, 化学修饰, 纳米微粒, 细胞学实验

引用本文: 杨 康, 赵会民, 樊毫军, 苏 谐, 伍国俊. 聚多巴胺修饰蚯蚓血红蛋白纳米氧载体的构建及性能检测[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(21): 3369-3374.

来源：中国组织工程研究