技術的には呼吸できる...実際に呼吸せずに。 ボストン小児病院の研究者たちは、心臓専門医ジョン・ケイヤー医師の指導のもと、呼吸の基本的な生物学的要件を回避し、注射可能な微粒子を介して直接血流に酸素を届ける画期的なアプローチを先駆けました。 2012年にScience Translational Medicineに掲載された画期的な研究で、チームは脂質ベースの微粒子の泡懸液を導入しました。これは、細胞膜を模倣した柔軟な脂質殻に包まれた微小な酸素気泡です。これらの2〜4マイクロメートルの粒子は通常の血液の3〜4倍の酸素を運び、毛細血管を安全に通過し、閉塞や塞栓を引き起こすことはありません。 静脈注射すると、高濃度の粒子から酸素が脱酸素化された血液や組織へ急速に拡散し、肺のガス交換を反映しながらも吸入を必要としません。動物実験では、気道が完全に塞がれたウサギは数秒でほぼ正常な血中酸素濃度を取り戻し、呼吸なしで最大15分間生存しました。 2016年の進歩として、ポリマー中空微粒子(PHMs)が導入されました。これは薄壁でナノ多孔質の生分解性ポリマーカプセルで、赤血球の最大5倍の酸素を保持しつつ、注射量を小さく、安定性も向上させます。 これらのシステムは一時的な橋渡し(15〜30分)として機能し、気道閉塞、重度の肺不全、外傷の場合に挿管やECMOなどの介入のための重要な時間を提供します。制限としては、長時間の使用による体液過多の可能性があり、呼吸を完全に補うことができません。 肺なしで生きる手段ではありませんが、近年試験された急速溶解マイクロバブルを含む継続的な改良により、緊急医療、戦場ケア、さらには地球外や水中のシナリオを革命的に変え、致命的な酸素不足を生存可能なものに変える可能性があります。 [「呼吸せずに生きる微粒子」?まあ、まあ、そんな感じだ。」FQTQ、2025年]