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本研究目的是从鲜活蚯蚓体内提取具有携氧活性的蚯蚓血红蛋白（hemerythrin,Hr）,以及以聚多巴胺（polydopamine,PDA）对蚯蚓血红蛋白进行封装,得到一种新的血红蛋白氧载体PDA-Hr。通过研究PDA-Hr NPs对巨噬细胞、血管内皮细胞的影响和对动物血液及脏器的影响,探索以Hr建立PDA-Hr NPs这种新型血红蛋白氧载体（Hemoglobin-Based Oxygen Carrier,HBOC）的可行性。本研究主要分为以下五个部分:第一部分蚯蚓血红蛋白的分离纯化与鉴定目的:从鲜活蚯蚓分离纯化蚯蚓血红蛋白,并进行结构和活性鉴定。方法:（1）分离纯化方法:通过萃取、层析、超滤、冻干等方法分离纯化Hr。（2）结构鉴定方法:以SDS-PAGE电泳法、紫外和红外光谱法和对蚯蚓血红蛋白进行结构鉴定。（3）活性鉴定方法:以氧解离曲线检测法对蚯蚓血红蛋白活性进行鉴定。结果:（1）建立一套以硫酸铵/聚乙二醇双水相萃取、低温高速离心、透析、超滤浓缩、葡聚糖凝胶层析方法提取蚯蚓血红蛋白的方案。（2）提取物SDS-PAGE凝胶电泳条带与Gen Bank中的数据和其他方法分离纯化的蚯蚓血红蛋白SDS-PAGE电泳图对比一致。提取物紫外扫描光谱出现了卟啉化合物的特征吸收峰;傅里叶变换红外光谱结果中出现了特征性的酰胺基团,与牛血红蛋白相似。（3）蚯蚓血红蛋白P50为9.44mm Hg,氧解离曲线的Hill系数为1.75。结论:已经建立从蚯蚓分离纯化具有携氧活性的蚯蚓血红蛋白的方法;提取物经SDS-PAGE凝胶电泳法、紫外和红外光谱法和氧解离曲线检测法鉴定:结构完整具备携氧活性。第二部分PDA-Hr NPs的制备目的:获得聚多巴胺封装蚯蚓血红蛋白纳米颗粒这种新型血红蛋白氧载体。方法:（1）封装方法:在碱性条件下,将多巴胺粉末与血红蛋白粉末充分搅拌,然后制成冻干粉。（2）结构检测方法:以马尔文粒度仪测量纳米颗粒粒径,以紫外扫描光谱法检测其结构。（3）活性测定方法:氧解离曲线检测法检测其携氧活性。结果:（1）实验得到了黑色冻干粉。（2）该纳米颗粒平均粒径约为200nm,PDI:0.22。蚯蚓血红蛋白酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ化学键所对应的特征峰未见明显改变。并且,在800至1000cm-1之间出现了PDA封装产生的特征峰。（3）PDA-Hr NPs氧解离曲线与Hr解离曲线相似,P50:10.83mm Hg,氧解离曲线Hill系数:1.58。结论:本部分制备PDA-Hr NPs方法可行,该纳米颗粒保留了蚯蚓血红蛋白原有的结构特征及携氧活性。第三部分PDA-Hr NPs对巨噬细胞毒性的研究目的:评估聚多巴胺封装蚯蚓血红蛋白纳米颗粒巨噬细胞毒性。方法:（1）巨噬细胞诱导方法:以佛波酯诱导单核细胞分化为巨噬细胞。（2）巨噬细胞存活率检测方法:以CCK-8检测巨噬细胞的存活率,比较差异。（3）分组方法:对照组为Normal组,使用RPMI-1640完全培养基培养;实验组分为:BHb组、Hr组、PDA-Bhb组、PDA-Hr组,以不同浓度的多种HBOCs与巨噬细胞共孵育。结果:（1）HBOCs与巨噬细胞共孵育6h时,血红蛋白与纳米颗粒都一定程度的降低了巨噬细胞的存活率。在各组不同浓度的HBOC中,Hr所引起的巨噬细胞毒性始终小于BHb所引起的毒性（p＜0.05）。当HBOCs浓度大于或等于2.5mg/ml时,PDA-Hr NPs相比于PDA-BHb NPs有较小的巨噬细胞毒性（p＜0.05）。（2）当巨噬细胞与HBOCs共同孵育24小时后,在各个浓度的HBOC中Hr对巨噬细胞的毒性最低（p＜0.05）。PDA-BHb NPs与PDA-Hr NPs的巨噬细胞毒性不具有统计学差异（p＜0.05）。结论:PDA-Hr NPs的巨噬细胞毒性较小。第四部分PDA-Hr NPs对血管内皮细胞的影响目的:研究聚多巴胺封装蚯蚓血红蛋白纳米颗粒对内皮细胞的影响。方法:（1）分组方法:对照组为Normal组,使用RPMI-1640完全培养基培养;实验组分为:BHb组、Hr组、PDA-Bhb组、PDA-Hr组,以不同浓度的多种HBOCs与巨噬细胞共孵育。（2）检测方法:以Griess法检测各组血管内皮细胞NO分泌含量。以CCK-8检测各组血管内皮细胞存活率。以Elisa试剂盒法检测各组内皮细胞分泌VCAM-1的含量。结果:（1）当HBOCs浓度为4mg/ml时,BHb组血管内皮细胞存活率低于对照组（p＜0.05）。（2）当各组HBOC浓度为1mg/ml时,各组VCAM-1的浓度没有统计学差异（p＜0.05）。当HBOC浓度为2.5mg/ml时,PDA-BHb组VCAM-1的浓度显著高于其他组别（p＜0.05）。（3）各浓度的PDA-BHb组和PDA-Hr组培养基中的NO浓度没有统计学差异（p＞0.05）,Hr组中的NO浓度始终高于BHb组（p＜0.05）。Hr组与PDA-BHb组和PDA-Hr组中的NO浓度没有统计学差异（p＜0.05）。结论:PDA封装血红蛋白,能够减少血红蛋白对培养基中NO的消耗以及内皮细胞损伤,PDA-Hr NPs的内皮细胞毒性较小。第五部分PDA-Hr NPs体内安全性的初步研究目的:初步评估PDA-Hr NPs在小动物体内的安全性。方法:（1）分组方法:将24只SPF级健康Balb/c小鼠,体重严格控制在23g-25g,标号。随机分为对照组（0.9%Na CL,8ml/Kg,n=8）,实验组:蚯蚓血红蛋白组（Hr,8ml/Kg,n=8）;蚯蚓血红蛋白纳米颗粒组（PDA-Hr,8ml/Kg,n=8）。使小鼠体内外源性血红蛋白浓度达到约1100mg/L。（2）检测方法:以血常规分析仪对小鼠血液中WBC、RBC、HGB、PLT进行检测。取小鼠心、肝、肾组织行HE染色,显微镜下观察。结果:（1）PDA-Hr NPs未引发小鼠WBC、HGB显著改变;造成小鼠RBC、PLT轻微降低。（2）PDA-Hr NPs引起小鼠肝脏轻微变性,未引发明显心脏和肾脏损伤。结论:PDA-Hr NPs总体安全性较好,为下一步研究奠定了基础。