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特种功能精细陶瓷对兔红细胞变形性的影响及机理
来源：《中国微循环》杂志 时间：-1-20
[摘要] 目的 探讨特种功能精细陶瓷对“血瘀证”兔血红细胞变形性的影响及机理。 方法
用激光衍射仪测定0~1000 切变率下兔红细胞变形性DI-R曲线和应力松弛 DI-T 曲线，观察红细
胞膜力学特性；采用荧光分光光度计测量经特种功能精细陶瓷温育后兔血液的荧光偏振度，观察
其红细胞膜流动性。结果 与对照组相比，在特种功能精细陶瓷作用下，兔红细胞变形性得到明显提高
(P<0.001) ，红细胞膜流动性明显改善 (P<0.001) 。结论 特种功能精细陶瓷可增加 ” 血瘀证 ” 兔血红细胞变形性，其机理是增加细胞膜的
力学特性、粘弹性和膜流动性。[关键词] 功能精细陶瓷；兔；红细胞变形性
中图分类号： 文献标识码： B
The Effect and Its Mechanism Inquiry of Functional Fine Ceramics on
Rabbits' Erythrocytic Deformability SHEN Xian-yun, WU Jin-qian, et al. The
Institute of Aerospace Medical Engineering, Beijing , 100094, China[Abstract] Objective To observe the effect of functional fine ceramics (FFC)
on blood stasis rabbits' erythrocytic deformability and inquire into its mechanism .
Methods To observe the change of erythrocytic mechanical property, LaserDiffractive Analyzer was used to test the rabbits' erthrocytic deformability DI-R
curve, and stress relaxation, DI-T curve during the shear rate of 0~1000 s -1 .
Furthermore, observe the erythrocytic membranous fluidity. Fluorescent Spectrometer
was used to test the degree of fluorescent polarization of rabbits' blood warm-
cultivated with the FFC powder. Results The FFC could enhance the erthrocytic
deformability and improve the membranous fluidity, compared with the control group,
the differences were significant (p<0.001). Conclusion The FFC could promote blood
stasis rabbits' erythrocytic deformability, its mechanism is the increase of
erythrocytic mechanical property, viscoelasticity and membranous fluidity.[Key words] Functional fine ceramics; Rabbits; Erythrocytic deformability
清华大学北京市精细陶瓷实验室 ( 注：现更名为精细陶瓷北京市重点实验室 ) 研制出一
种新型特种功能陶瓷粉，经测试它可发射出辐射率较高的生物波谱（2~25um）。临床试验证明它
对腰腿痛、胃炎、气管炎、乳腺增生等疾病都有良好的康复治疗效果。但日前对其作用机理尚不
清楚。我们已进行了一些实验证明它可增加皮肤温度、改善微循环和血液流变性、调节人体经络
平衡。本实验将进一步观察它对“血瘀征”兔红细胞变形能力和膜流动性的影响，以便对特种功
能精细陶瓷粉的医疗康复作用机理有进一步的认识。材料与方法
新西兰白兔5只，用头低位 限制活动的方法引起“血瘀证”[1]，造成红细胞变形能力降
低[2]。于限制活动第3、5、6d，取兔心脏血3ml，肝素抗凝，分别注入两个薄塑料粘合而成的小
袋中，将小袋放入中间隔开的铝制消毒盒的两端，左侧小袋四周用滑石粉覆盖，右侧袋四周用特
种精细陶瓷粉覆盖，然后将消毒盒放入39度的温水浴中，温育 60~90min 后进行红细胞变形性和
膜流动性测定。1 红细胞变形性的测量方法
将30ml肝素抗凝血加入15% 聚乙烯吡咯烷酮K30（PVP）溶液中，使红细胞的浓度为了 2§з
个 /ml ，然后悬浮液倒入 GYJ-2 激光衍射仪的内筒，用微机控制使切变率（ R ）从 0~1000
变化，打印出变形性指数——切变率 DI-R 曲线。图中 R max 为最大切变率，每个血样重复测
量 2~3 次。之后将切变率定为 1000 ，在此切变率下稳定一段时间后，使内筒突然停止转动，
R → 0 ，观测变形性指数——时间（DI-T）应力松弛曲线，每个试样测 1~2 次。2 红细胞膜流动性的测量方法
2.1 取血 1ml ，肝素抗凝，以 3000r/min 的速度离心 10min 。
2.2 取血浆，以磷酸缓冲液（PBS）洗三次，每次离心 4min(3000r/min) 。
2.3 取 40|Мl 红细胞，加入 10mlPBS ，配成悬浮液。
2.4 每个血样准备三个试管，先在每管中加入 1ml 的悬浮液，然后第一管中加 1ml 的
PBS ，第二，三管中分别加 1ml 的 1 ， 6- 二丙基 -1 ， 3 ， 5- 乙三烯（DPH）。2.5 将上述试管放在 的恒温箱中温育 30min 。
2.6 离心 4min ，去上清液，以 PBS 洗 2 次。
2.7 加入 PBS ，使最终体积为 2ml, 然后进行荧光测定，荧光分光度计的激发波长为
361nm ，发射波长为 463nm 。采用配对 t 检验方法比较两组的红细胞变形性和膜流动性。
结 果
表1是两组红细胞变形性指标的变化。由表可见用精细陶瓷粉（功能粉）温育的血液在
0~1000 切变力作用时，积分变形指数（IDI）明显高于滑石粉组。图 1 是3号兔的DI-R曲线，
图2是5号兔的应力松弛曲线（DI-T）。从这两张图中可见功能粉作用后红细胞变形性得到明显的
改善。(注：图 1 、2 略)表 1 两种粉末对“血瘀证”兔红细胞变形性的影响（ⅹ± s）
指标 测量次数 功能粉 滑石粉 P
DI max (%) 30 68.30 ±10.10 60.62 ±13.98 <0.001
IDI(%) 30 45.79 ±9.33 39.14 ±10.22 <0.001
(s) 16 15.44 ±4.76 21.06 ±7.93 <0.02
两种粉末对“血瘀证”兔红细胞流动性有不同影响，用荧光分光光度计测量结果，经实验粉
温育后兔血的荧光偏振度是29.13±2.03，经滑石粉温育后兔血的荧光偏振度是31.09±2.12，两
者差别明显（P<0.001）。因荧光偏振度值越大表示红细胞膜上烃键活动愈小，膜流动性愈小，
所以结果表明实验粉具有改善红细胞膜流动性的作用。讨 论
1 特种功能精细陶瓷粉对红细胞变形性的影响
实验证明很多疾病发生及发展都与红细胞的变形能力有关[3] 。因此在临床疾病诊断及治疗
措施的研究中，测定红细胞变形性很有必要。我们曾观察到精细陶瓷功能粉可改善“血瘀证”兔
的微循环和降低其血粘度，一些“血瘀证”的病人在穿含有特种精细陶瓷粉的织物后病情得到改
善。由此联想到可能这种精细陶瓷粉具有改变红细胞变形性的作用。因此，本实验采用了GYJ-2
型自动激光衍射仪观察功能粉对“血瘀证”兔离体血液中红细胞变形能力的影响。在DI-T曲线中，开始部分的缓慢上升与切应力下红细胞膜的力学特性有关，可用IDI值表
示。本实验的结果表明两种粉作用下的红细胞IDI值不同，功能粉的IDI值明显高于滑石粉组，说明功能粉有改善红细胞膜力学特性的作用。DI-R曲线中的最大变形指数（DImax）表示切应力下
红细胞的最大变形性，本实验结果表明功能粉组的DImax值明显高于滑石粉组（P<0.001），证实
了功能粉有改善红细胞变形能力的作用。红细胞膜的粘弹性是决定红细胞变形性的重要内在因素。红细胞的应力松驰曲线中，在达到
1/2DI时所用的时间（T50）可以作为红细胞粘弹性的一项指标，T50小是细胞膜粘弹性好的表
现。本实验结果证明精细陶瓷功能粉具有降低“血瘀证”兔红细胞T50的作用（表1 、图1），结
果提示功能粉增加红细胞变形能力途径之一是增加红细胞膜的粘弹性。2 特种精细陶瓷功能粉对红细胞膜流动性的影响
红细胞膜的流动性不仅与红细胞变形性有关，而且在切应力作用下，红细胞膜将围绕着细胞
质作坦克履带式的运动，这种运动可使红细胞内的O2或CO2与血红蛋白更好地混合，使红细胞能
更有效的发挥运送气体的作用[4]。因此研究红细胞膜的流动性对探讨功能粉作用下红细胞变形
性增加的机理是十分必要的。本实验结果证明功能粉温育后的红细胞膜流动性增加，与滑石粉温
育的血样有明显差别。结果提示功能粉所产生的改善红细胞膜流动性作用也是增加红细胞变形性
的机理之一。特种功能精细陶瓷粉改变红细胞变形性和膜流动性的机理可能与它所发出的特定远红外线有
关。它所发出的生物波（2~25|Μm）处于特定远红外的波段内，大于2.5|Μm的波段基本可以被皮肤
所吸收[5]。功能粉改变红细胞变形性和膜流动性的原理与它所发射的特定远红外线（生物波）
激活了红细胞膜的分子组分有关。细胞膜中充满了C-H和C-C键烷链。红外辐射可以使生物分子产
生共振吸收作用，使组成红细胞膜的分子被激发而处于较高能级，这便增加了红细胞膜的力学特
性、粘弹性和流动性，从而也进一步改善了红细胞的变形能力。结 语
特种功能精细陶瓷可增加“血瘀证”兔红细胞变形性，其机理是增加细胞膜的力学特性、粘
特种功能精细陶瓷可增加“血瘀证”兔红细胞变形性，其机理是增加细胞膜的力学特性、粘
弹性和膜流动性。（参考文献 略）
（本文选自《中国微循环》杂志，作者为解放军航天医学工程研究所研究员沈羡云、清华大学讲
师吴进前。）
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