“氙氣”由于在空氣中含量稀少，提取困難，可謂是名副其實的氣體界的“貴族”了。氙氣的應(yīng)用也極為廣泛，小到氙氣燈大到航天、醫(yī)療領(lǐng)域等。在醫(yī)學(xué)界，氙氣還是一種最理想的麻醉劑之一。

 

氙氣本身是一種惰性氣體且無毒，通常人在吸入氙氣后會以原形排出，但是高濃度吸入時也會有窒息的危險。由于氙氣還具有麻醉的特性，主要通過抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)NMDA受體和乙酰膽堿受體而產(chǎn)生麻醉作用的，氙氣麻醉效能強(qiáng)，具有一定的鎮(zhèn)痛作用，所需輔助用藥極少，特別是麻醉誘導(dǎo)快，蘇醒快，不易受生物轉(zhuǎn)化的影響，是已知對心血管影響最小的一種麻醉藥，我們把20%氙氣與80%氧氣混合就得到一種理想的麻醉劑。氙氣麻醉多用于普外科、婦科、整形科及骨科手術(shù)中。

 

氙氣作為麻醉藥劑具有無毒副作用、器官保護(hù)、快速誘導(dǎo)和蘇醒等方面的突出優(yōu)勢，在嬰幼兒、孕婦等群體的手術(shù)麻醉中具有良好應(yīng)用前景。

 

目前氙氣只能從空氣中獲得，而且提取難度也較大，同時氙氣在空氣中的濃度僅為0.087ppm，能夠應(yīng)用、供應(yīng)到醫(yī)療行業(yè)的量極為有限。即使全球生產(chǎn)的高純度氙氣都應(yīng)用于醫(yī)療麻醉，可服務(wù)的臨床病例也不超過80萬人次。”顧學(xué)紅介紹說。

 

過去在臨床手術(shù)的麻醉過程中，用作麻醉藥劑的氙氣，被病人不斷地吸進(jìn)去再呼出來。病人在麻醉過程中組織代謝仍正常進(jìn)行，在呼吸氙氣的同時也不斷呼出二氧化碳。在這個閉路循環(huán)呼吸麻醉器械里，當(dāng)二氧化碳的濃度積累到一定程度，就會造成二氧化碳中毒。因此二氧化碳和氙氣的混合氣體就必須定時排出去，更換新鮮的氙氣。

 

王學(xué)瑞介紹說“我們的工作就是要把分子篩膜放到麻醉閉路循環(huán)系統(tǒng)里，這樣就可以將麻醉過程中人體組織代謝產(chǎn)生的二氧化碳及時移走，氙氣就可循環(huán)使用了，從而不需要更換新的氙氣，這樣就降低了麻醉過程中氙氣的用量和麻醉成本。”

 

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由于二氧化碳透過分子篩膜的速率比上氙氣透過速率快兩個數(shù)量級，氙氣的回收率達(dá)99%以上，過程能耗僅為1.5美元/Nm³，相對于目前高昂的氙氣市場價格(30000～60000美元/Nm³)，該課題組開發(fā)的分子篩膜氙氣在線回用技術(shù)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。同時，該膜材料在模擬體系中連續(xù)運(yùn)行300小時以上，性能保持穩(wěn)定，有望開發(fā)新型的醫(yī)療麻醉器械。