Классификация, стандарты и развитие диализных мембранⅡ

3. Биосовместимость диализной мембраны.

Поскольку диализные мембраны являются медицинским материалом, находящимся в непосредственном контакте с кровью, важность биосовместимости диализных мембран очевидна. В прошлом биосовместимость конкретно относилась к активирующему эффекту биопленки на лейкоциты и системы комплемента. Если способность активации сильна, это называется «бионесовместимостью», и наоборот — «биосовместимостью».

Нажмите на Цистанхе при заболевании почек

В настоящее время биосовместимость обычно относится ко всем нежелательным реакциям после контакта между кровью и биопленкой, в основном направленным на систему комплемента и активацию лейкоцитов, включая тромбоз, токсичность, аллергические или воспалительные реакции, разрушение клеток крови, активацию комплемента и воздействие на тромбоциты и лейкоциты. Влияние на функцию эндотелиальных клеток.

Коэффициент активации комплемента диализной мембраны обычно зависит от баланса между гидрофильностью и гидрофобностью. Сильная гидрофобность синтетической мембраны позволяет существенно снизить степень активации комплемента и значительно повысить его биосовместимость. В то же время некоторые синтетические мембраны, такие как мембраны AN69, обладают хорошей способностью адсорбции средне- и крупномолекулярных белков, таких как факторы воспаления, и могут снижать уровень воспаления в организме. Они имеют определенные преимущества при применении ПЗПТ у пациентов с сепсисом.

Среди нескольких современных диализных мембран немодифицированные волокнистые мембраны, такие как мембраны, имитирующие медь, обладают наихудшей биосовместимостью; модифицированные или регенерированные целлюлозные мембраны основаны на немодифицированных целлюлозных мембранах и изготовлены из мембран на основе диэтиламина. Этильная группа заменяет свободную гидроксильную группу, позволяя ей адсорбировать 60% фактора Н в плазме, тем самым снижая активацию комплемента и улучшая биосовместимость; синтетические мембраны обладают лучшей биосовместимостью, например, полисульфоновые мембраны, в которых используются другие основные группы, заменяющие гидроксильную группу, что делает мембрану способствующей связыванию с фактором H, предотвращая адсорбцию фактора B и ингибируя активацию комплемента. В то же время гидрофобность синтетической мембраны повышена, коэффициент ультрафильтрации велик, и может адсорбироваться большое количество продуктов активации комплемента, ограничивая комплемент. Усиление активировано. Кроме того, некоторые синтетические мембраны могут адсорбировать и удалять большое количество фактора D. Комбинация фактора D и синтетической мембраны делает его неактивным, снижая активацию комплемента альтернативным путем и уменьшая или ингибируя выработку цитокинов.

4. Улучшение биосовместимости диализных мембран.

В настоящее время в исследованиях в стране и за рубежом используются IL-1, IL-6, С-реактивный белок (CRP), фактор некроза опухоли а (TNF-a), B2-MG и т. д. .в качестве индикаторов для оценки биосовместимости. Чтобы улучшить и повысить биосовместимость диализных мембран, улучшения в основном вносятся в следующие аспекты.

(1) Улучшение гидрофильности поверхности мембраны

Гидрофильность и свободная энергия поверхности тесно связаны с адсорбцией и денатурацией компонентов крови. Улучшение гидрофильности поверхности диализной мембраны позволяет добиться хороших антитромботических свойств.

(2) Внесение биологически активных веществ на поверхность мембраны.

Иммобилизация определенных веществ на поверхности экзогенных материалов, которые препятствуют взаимодействию крови с поверхностью, может улучшить их совместимость с кровью. Синтетический сополимер используется для модификации внутреннего слоя целлюлозной мембраны, а витамин Е наносится на поверхность мембраны с образованием диализной мембраны, модифицированной витамином Е. Он не отпадает в процессе диализа и окисляется in situ свободными радикалами, витамином С и т. д. в крови. реакция восстановления, что делает его более биосовместимым и антиоксидантным действием. Исследования показали, что ковалентное связывание полимиксина B с полистирольным волокном, армированным полипропиленом, с образованием диализатора из полистиролового волокна, содержащего полимиксин B, может снизить уровень эндотелина -1 в плазме у пациентов. уровень. Использование его для лечения септического шока может снизить уровень растворимого Р-селектина, тромбоцитарного фактора 4 и т. д., а также снизить активацию тромбоцитов.

(3) Отделка поверхности мембраны

Поверхность диализной мембраны, как искусственно приготовленной мембраны, отличается от поверхности эндотелиальных клеток сосудов человека. Контакт с кровью неизбежно вызовет реакцию в организме. Поэтому многие ученые пытались улучшить биосовместимость, покрывая мембрану эндотелиальных клеток поверхностью экзогенных материалов (например, методом пассивации альбумином), чтобы уменьшить адгезию и агрегацию тромбоцитов. Зарубежные исследования показали, что использование глютаральдегидного клея для фиксации альбумина на поверхности вулканизированной силиконовой резины, полиэстера и полипропилена позволяет существенно снизить агрегацию тромбоцитов.

(4) Регулировка микроскопических неровностей поверхности.

Получается путем блокирования, прививки и смешивания различных сегментов полимера (таких как сополимер полиакрилонитрила-пропиленсульфоната, сополимера полиэтилена-винилового спирта и сополимера полиэфира-поликарбоната), образующих полимерный сплав посредством блок-сополимеризации. Например, Радхакумари и др. использовали нитрат церия-аммония в качестве инициатора привитой сополимеризации хитозана (CS) с этиленацетатом для получения модифицированного CS-g, который совместим с кровью, нецитотоксичен и биоразлагаем. -ПВА мембрана.

5. Ход исследований в области новых диализных мембран

(1) Безмембранный диализ

Используя принцип микрофлюидики, нет необходимости в контакте с пленкой крови, а легко смешиваемая кровь и диализат напрямую контактируют в параллельном потоке, полагаясь на диффузионный механизм для завершения конвекционного транспорта, и смешанная жидкость рационально разделяется при определенную точку на расстоянии.

(2) Нанопористая мембрана на основе кремния.

Исследователи воспользовались структурными и функциональными характеристиками барьера клубочковой фильтрации для разработки нанопористой мембраны на основе кремния с трехмерной структурой, аналогичной структуре щелевой мембраны клубочка. Он имеет высокий коэффициент скрининга и низкую альбуминовую фильтрацию. Из-за разнообразия профилей белка его оптимальный размер пор требует дальнейшего изучения.

(3) Хитиновая мембрана

Хитин – природный полимер, по биосинтезу которого уступает только целлюлозе. Он обладает множеством уникальных свойств, таких как антикоагулянт, биоразлагаемость, сродство к клеткам и пленкообразующие свойства. Его можно использовать для изготовления искусственных диализных мембран. Этот вид диализной мембраны выдерживает высокотемпературную стерилизацию, обладает высокой механической прочностью, хорошей проницаемостью для растворенных веществ (таких как мочевина, витамин B12) и обладает хорошими антибактериальными свойствами в отношении Escherichia coli и Staphylococcus aureus. Эффект.

(4) Мембрана со смешанной матрицей

Путем добавления поливиниловых полимеров или сополимеров, целлюлозы и ее липидов в мембранные материалы из ПЭС получаемая половолоконная мембрана имеет хорошую биосовместимость, скорость клиренса и коэффициент ультрафильтрации.

(5) Микропористая мембрана из полимолочной кислоты на биологической основе.

Полимолочная кислота — это экологически чистый материал на биологической основе с хорошей биосовместимостью. Основываясь на пленкообразующей термодинамике и кинетических принципах системы полимолочной кислоты, группа исследователей функциональных мембран Института материалов Нинбо точно контролировала процесс фазового превращения и полимеризации привитого гепарина in-situ. Получена серия половолоконных мембран на основе полимолочной кислоты с толщиной стенок от 40 до 100 мкм и внутренним диаметром от 200 до 450 мкм, из которых изготовлены мембранные компоненты для гемодиализа. Естественная биосовместимость полимолочной кислоты делает ее более похожей на поверхностные свойства кровеносных сосудов человека, и во время применения не происходит коагуляции.

(6) Пленка оксида алюминия

Мембраны из оксида алюминия имеют однородные, контролируемые и хорошо структурированные наноразмерные поры, которые перпендикулярны плоскости мембраны. Мембрана имеет высокую пористость, высокую термостойкость и химическую стойкость, а также лучшие механические свойства. Эксперименты показали, что коэффициент ультрафильтрации мембраны из оксида алюминия более чем в два раза выше по сравнению с традиционной высокопоточной диализной мембраной, а коэффициент фильтрации среднемолекулярного растворенного вещества инулина увеличен более чем на 21%. Потери альбумина не происходит, и он может эффективно заменить текущую диализную мембрану. .

(7) Мембрана из поливинилиденфторида

Поливинилиденфторид защищает от загрязнения, защищает от радиации и обладает стабильными химическими свойствами. После превращения его в пленку и придания ему гидрофильности полученный поливинилиденфторид имеет гладкую поверхность, низкую адсорбцию белков, меньший гемолиз и антикоагулянтные свойства. Хорошая и низкая цитотоксичность, отличная биосовместимость. При изготовлении фильтра с толщиной стенок 30 мкм скорости клиренса мочевины и лизоцима составляют 90% и 75% соответственно, клиренс B2-MG может достигать 82%, а клиренс бычьего сывороточный альбумин может достигать более 90%. Хороший новый мембранный материал для диализа.

(8) Биоактивная мембрана

1. Традиционная технология очистки крови с помощью биоискусственной почки только заменяет фильтрационную функцию почки, но не может выполнять различные функции, такие как реабсорбция, эндокринная и метаболизм. С развитием трансплантации стволовых клеток и тканевой инженерии люди рассматривают возможность использования специфических клеток и биосинтетических мембран для создания биоискусственных почек, которые обладают функциями клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции для завершения почечной фильтрации и реабсорбции. , эндокринная и ауторегуляция всех функциональных замен постепенно стала возможной.

Биоискусственная почка состоит из биоискусственных клубочков и биоискусственных канальцев. Его можно использовать для лечения in vitro или имплантировать в организм. По принципу трансплантации почки биоискусственная почка имплантируется в артериовенозный контур и подвергается клубочковой фильтрации. Жидкость поступает во внутреннюю полость почечных канальцев и контактирует с клетками почечных канальцев, высаженными на поверхности внутренней полости. Вещества, реабсорбированные или секретируемые клетками почечных канальцев, поступают в кровообращение и осуществляют транспортную, метаболическую и эндокринную функции. После фильтрации в клубочках ненужная жидкость, вытекающая из выходного отверстия почечных канальцев, соединяется с собственной системой сбора и выведения мочи реципиента и выводится из организма. Нанопористая мембрана на основе кремния делает биоискусственную почку клинически практичной и может быть имплантирована в организм человека для обеспечения всех функций почки в течение длительного времени.

2.TiO2 nanotubes. The dialysis membrane uses an anodization method to prepare a TiO2 nanotube film with a controllable structure and geometric size. The film has a uniform diameter, a film thickness of about 150 μm, and controllable nanotube morphology parameters. The bottom of the nanotubes is corroded by HF gas to obtain a TiO2 nanotube array film with transparent ends. This vertically arranged tubular array has a high pore density (>1010/см2) и может моделировать микроокружение внеклеточного матрикса. Эпителиальные клетки проксимальных канальцев почек человека и эндотелиальные клетки пупочной вены человека были высажены на поверхность пленки массива нанотрубок, PES, смешанной целлюлозы и регенерированной целлюлозы для успешного приготовления биопленочных материалов с физиологическими функциями и реализации функционального композита единиц искусственной почки. Осуществляет фильтрационную, реабсорбционную, эндокринную и иммунную функции.

Как цистанхе лечит заболевание почек?

Цистанхе— это традиционное китайское растительное лекарственное средство, которое веками использовалось для лечения различных заболеваний, в том числепочкаболезнь. Его получают из высушенных стеблейЦистанхепустыня, растение, произрастающее в пустынях Китая и Монголии. Основными активными компонентами цистанхе являютсяфенилэтаноидгликозиды, эхинакозид, иактеозид, которые, как было установлено, оказывают благотворное влияние напочказдоровье.

Заболевание почек, также известное как заболевание почек, относится к состоянию, при котором почки не функционируют должным образом. Это может привести к накоплению отходов и токсинов в организме, что приводит к различным симптомам и осложнениям. Цистанхе может помочь в лечении заболеваний почек посредством нескольких механизмов.

Во-первых, было обнаружено, что цистанхе обладает мочегонными свойствами, что означает, что она может увеличить выработку мочи и помочь выводить отходы из организма. Это может помочь снизить нагрузку на почки и предотвратить накопление токсинов. Способствуя диурезу, цистанхе может также помочь снизить высокое кровяное давление, частое осложнение заболеваний почек.

Кроме того, было показано, что цистанхе обладает антиоксидантным действием. Окислительный стресс, вызванный дисбалансом между выработкой свободных радикалов и антиоксидантной защитой организма, играет ключевую роль в прогрессировании заболеваний почек. Они помогают нейтрализовать свободные радикалы и уменьшить окислительный стресс, тем самым защищая почки от повреждения. Фенилэтаноидные гликозиды, обнаруженные в цистанхе, особенно эффективны в удалении свободных радикалов и ингибировании перекисного окисления липидов.

Кроме того, было обнаружено, что цистанхе оказывает противовоспалительное действие. Воспаление является еще одним ключевым фактором в развитии и прогрессировании заболевания почек. Противовоспалительные свойства цистанхе помогают снизить выработку провоспалительных цитокинов и ингибировать активацию обязательных путей воспаления, тем самым облегчая воспаление в почках.

Кроме того, было показано, что цистанхе обладает иммуномодулирующим действием. При заболевании почек иммунная система может быть нарушена, что приводит к чрезмерному воспалению и повреждению тканей. Цистанхе помогает регулировать иммунный ответ, модулируя выработку и активность иммунных клеток, таких как Т-клетки и макрофаги. Эта иммунная регуляция помогает уменьшить воспаление и предотвратить дальнейшее повреждение почек.

Более того, было обнаружено, что цистанхе улучшает функцию почек, способствуя регенерации клеток почечных трубок. Эпителиальные клетки почечных канальцев играют решающую роль в фильтрации и реабсорбции продуктов жизнедеятельности и электролитов. При заболевании почек эти клетки могут быть повреждены, что приводит к нарушению функции почек. Способность цистанхе способствовать регенерации этих клеток помогает восстановить правильную функцию почек и улучшить общее состояние почек.

Помимо прямого воздействия на почки, было обнаружено, что цистанхе оказывает благотворное влияние на другие органы и системы организма. Такой целостный подход к здоровью особенно важен при заболевании почек, поскольку это заболевание часто поражает несколько органов и систем. Было доказано, что че оказывает защитное действие на печень, сердце и кровеносные сосуды, которые обычно страдают от заболеваний почек. Способствуя здоровью этих органов, цистанхе помогает улучшить общую функцию почек и предотвратить дальнейшие осложнения.

В заключение отметим, что цистанхе — это традиционное китайское растительное лекарственное средство, которое веками использовалось для лечения заболеваний почек. Его активные компоненты обладают мочегонным, антиоксидантным, противовоспалительным, иммуномодулирующим и регенеративным действием, что способствует улучшению функции почек и защите почек от дальнейшего повреждения. , цистанхе благотворно влияет на другие органы и системы, что делает его целостным подходом к лечению заболеваний почек.