近年来，临床用血供求矛盾的加剧和输血造成的交叉感染(如肝炎和艾滋病等)极大地促进了安全而有效的氧载体的开发。此外，临床医学的发展也为多功能的氧载体拓宽了应用领域。 本研究模拟天然红细胞的结构，分别以可生物降解聚合物如聚乳酸(Polylacticacid，PLA)及其改性聚合物聚乳酸-聚乙二醇共聚物(Polylacticacid-polyethyleneglycol，PLA-PEG)、或聚己内酯(Polycaprolactone，PCL)及其改性聚合物聚己内酯-聚乙二醇共聚物(Polycaprolactone-polyethyleneglycol，PCL-PEG)和牛血红蛋白(Hb)为基质材料和芯材，利用二氯甲烷/乙酸乙酯(Dichloromethane/EthylAcetate，DCM/EA)二元混合溶剂，采用5步复乳-溶剂扩散/挥发法(包括：初乳、两步复乳、溶剂挥发和分离纯化)制备载Hb的多孔纳米微囊。提出了Hb纳米微囊孔连通率(PCE﹪)的概念，并建立了适合本实验体系的包封率(EE﹪)以及PCE﹪的测定方法-----硫氰酸钾法。通过二元混合溶剂体系初步调控溶剂的去除速率，并借助二次复乳化来协调溶剂的扩散速率与复乳液滴纳米化进程，在确保EE﹪足够高的前提下控制微囊的粒径范围。实验中采用DCM/EA混合溶剂，并在未预先饱和外水相的情况下，于常压下得到平均粒径为153nm，EE﹪为87.4﹪的纳米微囊型氧载体。进一步详细讨论了其它因素(如基质聚合物种类，水油比，基质聚合物溶液、稳定剂还有盐的浓度等)对EE﹪的影响，最终使包封率达97﹪以上。在此基础上，对纳米微囊的悬浮稳定性、ζ电位和蛋白释放性能等理化性能进行了评价。 Hb的化学稳定性和纳米微囊的多孔性是载Hb微囊具有携氧性的前提，实验分别采用FTIR和PCE﹪对制备纳米微囊的化学稳定性和多孔性进行了研究，结果表明，包埋过程并未对Hb的化学结构产生明显的影响，Hb微囊的PCE﹪主要受温度的影响。进一步采用实验室建立的纳米微囊携氧性无损检测方法测得微囊携氧性的重要指标P50为27mmHg(人体正常Hb的P50为26mmHg)，由此可以证明载Hb微囊作为红细胞代用品能满足其主要的性能要求，即微囊作为氧载体的有效性合格。在参考医疗器械综合类相关国家标准、《药典》及美国FDA相关指导性文件的基础上，针对氧载体的特性做了相应的修改，对包括异常毒性检查、细胞毒性，补体激活，凝血和溶血，以及白细胞和血小板计数等安全性方面进行了测试和评价。结果显示各项指标均合格，且无血栓形成的潜在危险，即微囊作为氧载体的安全性合格。 用香豆素-6对微囊进行荧光标记后，对体外的巨噬细胞吞噬和小鼠体内的脏器分布以及血循环停留时间进行了考察。巨噬细胞的吞噬试验结果表明微囊粒径的纳米化、PEG化以及制备时采用明胶等都会使微囊对躲避巨噬细胞的吞噬有利，同样的规律也在血循环停留时间的结果中得到验证。微囊在体内主要分布在肝脏，心脏、肺部、脾脏和肾脏。静脉注射后，纳米尺寸的PCL为基材的微囊其半停留时间是微米尺寸的3.1倍。另外，当纳米粒子PEG化后会使停留时间延长至原来的7.2倍。停留时间最长的样品是采用明胶作为稳定剂时制得的PEG化的纳米微囊。实验中还通过研究体外的巨噬细胞吞噬和体内的血循环停留时间之间的相关性，建立了体外细胞吞噬试验作为长循环微囊的体外预筛选方法。 本研究选择专利壁垒少，应用范围广的可降解聚合物包埋血红蛋白纳米微囊作为氧载体，不仅克服了第一代、第二代修饰血红蛋白类氧载体没有类细胞膜屏障的缺点，解决了脂质体微囊氧载体力学性能差及内外物质交换通透性差的问题，同时纳米范围的粒径在体内也具有明显的尺寸优势等。经过系统的研究开发，建立了具有自主知识产权的制备方法，制得了全部理化指标均达到要求的新型的以血红蛋白为基础的氧载体。在对血红蛋白纳米微囊的生物活性、动物体内和体外研究的评价后，得到了一些有意义的研究结果，为本项目的进一步深入研究打下了很好的基础。