“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。氙氣的應用也極為廣泛，小到氙氣燈大到航天、醫療領域等。在醫學界，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系統NMDA受體和乙酰膽堿受體而產生麻醉作用的，氙氣麻醉效能強，具有一定的鎮痛作用，所需輔助用藥極少，特別是麻醉誘導快，蘇醒快，不易受生物轉化的影響，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、整形科及骨科手術中。

 

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

 

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，能夠應用、供應到醫療行業的量極為有限。即使全球生產的高純度氙氣都應用于醫療麻醉，可服務的臨床病例也不超過80萬人次。”顧學紅介紹說。

 

過去在臨床手術的麻醉過程中，用作麻醉藥劑的氙氣，被病人不斷地吸進去再呼出來。病人在麻醉過程中組織代謝仍正常進行，在呼吸氙氣的同時也不斷呼出二氧化碳。在這個閉路循環呼吸麻醉器械里，當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系統里，這樣就可以將麻醉過程中人體組織代謝產生的二氧化碳及時移走，氙氣就可循環使用了，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量級，氙氣的回收率達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)，該課題組開發的分子篩膜氙氣在線回用技術具有明顯的技術優勢和經濟優勢。同時，該膜材料在模擬體系中連續運行300小時以上，性能保持穩定，有望開發新型的醫療麻醉器械。