Klasifikacija, standardi i napredak dijaliznih membranaⅡ

3. Biokompatibilnost dijalizne membrane

Kao medicinski materijal koji je u izravnom kontaktu s krvlju, važnost biokompatibilnosti membrana za dijalizu je očigledna. U prošlosti se biokompatibilnost posebno odnosila na aktivacijski učinak biofilma na leukocite i sustave komplementa. Ako je sposobnost aktivacije jaka, to se naziva "biokompatibilnost", a obrnuto naziva se "biokompatibilnost".

Kliknite na Cistanche za bolest bubrega

Sada se biokompatibilnost općenito odnosi na sve neželjene reakcije nakon kontakta između krvi i biofilma, uglavnom usmjerene na sustav komplementa i aktivaciju leukocita, uključujući trombozu, toksičnost, alergijske ili upalne reakcije, uništavanje krvnih stanica, aktivaciju komplementa i učinke na trombocite i leukocite. Učinci na funkciju endotelnih stanica.

Omjer aktivacije komplementa membrane za dijalizu općenito ovisi o ravnoteži između hidrofilnosti i hidrofobnosti. Jaka hidrofobnost sintetske membrane može značajno smanjiti stupanj aktivacije komplementa i značajno povećati njegovu biokompatibilnost. Istodobno, neke sintetičke membrane, poput membrana AN69, imaju dobre sposobnosti adsorpcije za srednje i velike molekularne proteine ​​kao što su upalni čimbenici, te mogu smanjiti razinu upale u tijelu. Imaju određene prednosti kada se primjenjuju u CRRT liječenju bolesnika sa sepsom.

Među nekoliko trenutačnih dijaliznih membrana, nemodificirane vlaknaste membrane kao što su membrane imitacije bakra imaju najlošiju biokompatibilnost; modificirane ili regenerirane celulozne membrane temelje se na nemodificiranim celuloznim membranama i izrađene su od membrana na bazi dietilamina. Etilna skupina zamjenjuje slobodnu hidroksilnu skupinu, dopuštajući joj da adsorbira 60% faktora H u plazmi, čime se smanjuje aktivacija komplementa i poboljšava biokompatibilnost; sintetičke membrane imaju najbolju biokompatibilnost, kao što su polisulfonske membrane koje koriste druge Bazna skupina zamjenjuje hidroksilnu skupinu, čineći membranu pogodnom za vezanje na faktor H, sprječavajući adsorpciju faktora B i inhibirajući aktivaciju komplementa. U isto vrijeme, hidrofobnost sintetičke membrane je povećana, koeficijent ultrafiltracije je velik, a velika količina proizvoda aktivacije komplementa može se adsorbirati, ograničavajući komplement. Aktivira se pojačanje. Osim toga, neke sintetske membrane mogu adsorbirati i ukloniti veliku količinu faktora D. Kombinacija faktora D i sintetičke membrane čini ga neaktivnim, smanjujući aktivaciju komplementa alternativnim putem i smanjujući ili inhibirajući proizvodnju citokina.

4. Poboljšanje biokompatibilnosti dijalizne membrane

Trenutačno, studije u zemlji i inozemstvu koriste IL-1, IL-6, C-reaktivni protein (CRP), faktor nekroze tumora a (TNF-a), B2-MG itd. .kao pokazatelji za procjenu biokompatibilnosti. Kako bi se poboljšala i povećala biokompatibilnost membrana za dijalizu, poboljšanja su uglavnom napravljena u sljedećim aspektima.

(1) Poboljšanje hidrofilnosti površine membrane

Hidrofilnost i slobodna energija površine usko su povezani s adsorpcijom i denaturacijom krvnih sastojaka. Poboljšanjem hidrofilnosti površine dijalizne membrane mogu se postići dobra antitrombotička svojstva.

(2) Unošenje biološki aktivnih tvari na površinu membrane

Imobilizacija određenih tvari na površini egzogenih materijala koji antagoniziraju interakciju krv-površina može poboljšati njihovu kompatibilnost s krvlju. Sintetski kopolimer koristi se za modificiranje unutarnjeg sloja celulozne membrane, a vitamin E je obložen na površini membrane kako bi se formirala dijalizna membrana modificirana vitaminom E. Ne otpada tijekom procesa dijalize i oksidira se in situ sa slobodnim radikalima, vitaminom C itd. u krvi. redukcijska reakcija, zbog čega ima bolju biokompatibilnost i antioksidativni učinak. Studije su pokazale da kovalentno vezanje polimiksina B na polistirensko vlakno ojačano polipropilenom kako bi se formirao dijalizator od polistirenskih vlakana koji sadrži polimiksin B može smanjiti endotelin u plazmi-1 u bolesnika. razini. Njegova uporaba za liječenje septičkog šoka može smanjiti topivi P-selektin, trombocitni faktor 4 itd. i smanjiti aktivaciju trombocita.

(3) Dekoracija površine membrane

Kao umjetno pripremljena membrana, površina dijalizne membrane razlikuje se od ljudske vaskularne endotelne stanice. Kontakt s krvlju neizbježno će izazvati reakciju u tijelu. Stoga su mnogi znanstvenici pokušali poboljšati biokompatibilnost oblaganjem membrane endotelnih stanica na površini egzogenih materijala (kao što je metoda pasivizacije albuminom) kako bi se smanjila adhezija i agregacija trombocita. Strane studije su otkrile da uporaba glutaraldehidnog ljepila za fiksiranje albumina na površini vulkanizirane silikonske gume, poliestera i polipropilena može značajno smanjiti agregaciju trombocita.

(4) Podešavanje površinskih mikroskopskih neravnina

Dobiva se blokiranjem, cijepljenjem i miješanjem različitih polimernih segmenata (kao što su poliakrilonitril-propilen sulfonat kopolimer, polietilen-vinil alkohol kopolimer i polieter-polikarbonatni kopolimer), tvoreći polimernu leguru kroz blok kopolimerizaciju. Na primjer, Radhakumary et al. koristili su ceri-amonijev nitrat kao inicijator za presađivanje kopolimerizacije kitozana (CS) s etilen acetatom za pripremu modificiranog CS-g, koji je kompatibilan s krvlju, nije citotoksičan i biorazgradiv. -PVAc membrana.

5. Napredak istraživanja novih membrana za dijalizu

(1) Bezmembranska dijaliza

Koristeći načelo mikrofluidike, nema potrebe za kontaktom filma krvi, a krv i dijalizat koji se lako miješaju izravno dolaze u kontakt na način paralelnog protoka, oslanjajući se na mehanizam difuzije za dovršetak konvektivnog transporta, a miješana tekućina se racionalno odvaja na određena točka u daljini.

(2) Nanoporozna membrana na bazi silicija

Istraživači su iskoristili strukturne i funkcionalne karakteristike barijere glomerularne filtracije za razvoj membrane na bazi nanoporoznog silicija s trodimenzionalnom strukturom sličnom membrani glomerularnog proreza. Ima visok koeficijent probira i nisku filtraciju albumina. Zbog raznolikosti proteinskih profila, njegovu optimalnu veličinu pora potrebno je dodatno proučavati.

(3) Hitinska membrana

Hitin je prirodni polimer čija je količina biosinteze druga iza celuloze. Ima mnoga jedinstvena svojstva kao što su antikoagulans, biorazgradivost, afinitet stanica i svojstva stvaranja filma. Može se koristiti za izradu membrana za umjetnu dijalizu. Ova vrsta membrane za dijalizu može izdržati visokotemperaturnu sterilizaciju, ima visoku mehaničku čvrstoću, ima dobru propusnost za otopljene tvari (kao što su urea, vitamin B12) i ima dobra antibakterijska svojstva protiv Escherichia coli i Staphylococcus aureus. Učinak.

(4) Membrana mješovite matrice

Dodavanjem polivinilnih polimera ili kopolimera, celuloze i njezinih lipida u PES membranske materijale, proizvedena membrana od šupljih vlakana ima dobru biokompatibilnost, brzinu čišćenja i koeficijent ultrafiltracije.

(5) Mikroporozna membrana polilaktične kiseline na biološkoj bazi

Polilaktična kiselina je zeleni biomaterijal dobre biokompatibilnosti. Na temelju termodinamike stvaranja filma i kinetičkih principa sustava polilaktične kiseline, tim za istraživanje funkcionalnih membrana Ningbo instituta za materijale precizno je kontrolirao proces fazne konverzije i in situ polimerizaciju cijepljenog heparina. Dobivena je serija membrana od šupljih vlakana na bazi polimliječne kiseline s debljinom stijenke od 40 do 100 μm i unutarnjim promjerom od 200 do 450 μm i pripremljena u komponente membrane za hemodijalizu. Prirodna biokompatibilnost polilaktične kiseline čini je sličnijom svojstvima površine ljudskih krvnih žila, a tijekom primjene neće doći do koagulacije.

(6) Film od aluminijevog oksida

Membrane od aluminijevog oksida imaju ujednačene, kontrolirane i dobro strukturirane pore na nanosmjeru, a pore su okomite na ravninu membrane. Membrana ima visoku poroznost, visoku toplinsku stabilnost i kemijsku otpornost te bolja mehanička svojstva. Eksperimenti su pokazali da je koeficijent ultrafiltracije membrane od aluminijevog oksida više nego udvostručen u usporedbi s tradicionalnom membranom za dijalizu visokog protoka, a koeficijent probira srednje molekularne otopljene tvari inulina povećan je za više od 21%. Nema gubitka albumina i može učinkovito zamijeniti postojeću membranu za dijalizu. .

(7) Membrana od poliviniliden fluorida

Poliviniliden fluorid je protiv zagađenja, radijacije i ima stabilna kemijska svojstva. Nakon što se pretvori u film i učini hidrofilnim, dobiveni poliviniliden fluorid ima glatku površinu, nisku adsorpciju proteina, manju hemolizu i antikoagulantna svojstva. Dobra i niska citotoksičnost, izvrsna biokompatibilnost. Kada se napravi filtar s debljinom stijenke od 30 μm, stope klirensa uree i lizozima su 90% odnosno 75%, stopa klirensa B2-MG može doseći 82%, a stopa presretanja goveđeg serumski albumin može doseći više od 90%. Dobar novi materijal za membranu za dijalizu.

(8) Bioaktivna membrana

1. Tradicionalna tehnologija pročišćavanja krvi bioumjetnog bubrega samo zamjenjuje funkciju filtracije bubrega, ali ne može dovršiti razne funkcije kao što su reapsorpcija, endokrini i metabolizam. S porastom transplantacije matičnih stanica i inženjeringa tkiva, ljudi zamišljaju korištenje specifičnih stanica i biosintetskih membrana za konstruiranje bioumjetnih bubrega koji imaju i funkcije glomerularne filtracije i tubularne reapsorpcije kako bi dovršili bubrežnu filtraciju i reapsorpciju. , endokrina i autoregulacija svih funkcionalnih zamjena postupno je postala moguća.

Bioumjetni bubreg sastoji se od bioumjetnih glomerula i bioumjetnih tubula. Može se koristiti za in vitro tretman ili implantirati u tijelo. Polazeći od principa transplantacije bubrega, bioumjetni se bubreg ugrađuje u arteriovenski krug i podvrgava se glomerularnoj filtraciji. Tekućina ulazi u unutarnju šupljinu bubrežnog tubula i dolazi u kontakt sa stanicama bubrežnih tubula nasađenih na površini unutarnje šupljine. Tvari koje reapsorbiraju ili izlučuju stanice bubrežnih tubula ulaze u krvotok i vrše transport, metabolizam i endokrine funkcije. Nakon što je filtrira glomerul, otpadna tekućina koja istječe iz izlaznog otvora bubrežnog tubula povezuje se s primateljevim vlastitim sustavom za prikupljanje i izlučivanje urina te se izlučuje iz tijela. Membrana na bazi nanoporoznog silicija čini bioumjetni bubreg klinički praktičnim i može se ugraditi u ljudsko tijelo kako bi dugo vremena vršio sve funkcije bubrega.

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/cm2) i može simulirati mikrookruženje izvanstaničnog matriksa. Ljudske epitelne stanice proksimalnih tubula bubrega i endotelne stanice ljudske pupčane vene posađene su na površinu filma niza nanocijevi, PES-a, miješane celuloze i regenerirane celuloze kako bi se uspješno pripremili materijali biofilma s fiziološkim funkcijama i ostvario funkcionalni kompozit jedinica umjetnog bubrega. Ima filtracijsku, reapsorpcijsku, endokrinu i imunološku funkciju.

Kako Cistanche liječi bubrežne bolesti?

Cistancheje tradicionalni kineski biljni lijek koji se stoljećima koristi za liječenje raznih zdravstvenih stanja, uključujućibubregbolest. Dobiva se iz osušenih stabljikaCistanchedeserticola, biljka porijeklom iz pustinja Kine i Mongolije. Glavne aktivne komponente cistanhe sufeniletanoidglikozidi, ehinakozid, iakteozid, za koje je utvrđeno da imaju blagotvoran učinak nabubregzdravlje.

Bolest bubrega, također poznata kao bolest bubrega, odnosi se na stanje u kojem bubrezi ne funkcioniraju ispravno. To može rezultirati nakupljanjem otpadnih tvari i toksina u tijelu, što dovodi do raznih simptoma i komplikacija. Cistanche može pomoći u liječenju bolesti bubrega kroz nekoliko mehanizama.

Prvo, otkriveno je da cistanche ima diuretička svojstva, što znači da može povećati proizvodnju urina i pomoći u uklanjanju otpadnih tvari iz tijela. To može pomoći u smanjenju opterećenja bubrega i sprječavanju nakupljanja toksina. Poticanjem diureze, cistanche također može pomoći u smanjenju visokog krvnog tlaka, česte komplikacije bolesti bubrega.

Štoviše, pokazalo se da cistanche ima antioksidativne učinke. Oksidativni stres, uzrokovan neravnotežom između proizvodnje slobodnih radikala i tjelesne antioksidativne obrane, igra ključnu ulogu u napredovanju bolesti bubrega. pomažu neutralizirati slobodne radikale i smanjuju oksidativni stres, čime štite bubrege od oštećenja. Feniletanoidni glikozidi pronađeni u cistanči posebno su učinkoviti u hvatanju slobodnih radikala i inhibiciji peroksidacije lipida.

Osim toga, otkriveno je da cistanche ima protuupalno djelovanje. Upala je još jedan ključni čimbenik u razvoju i napredovanju bolesti bubrega. Protuupalna svojstva Cistanche pomažu u smanjenju proizvodnje proupalnih citokina i inhibiraju aktivaciju obaveznih putova upale, čime se ublažava upala u bubrezima.

Nadalje, pokazalo se da cistanche ima imunomodulatorne učinke. Kod bolesti bubrega, imunološki sustav može biti disreguliran, što dovodi do pretjerane upale i oštećenja tkiva. Cistanche pomaže regulirati imunološki odgovor modulirajući proizvodnju i aktivnost imunoloških stanica, poput T stanica i makrofaga. Ova imunološka regulacija pomaže smanjiti upalu i spriječiti daljnje oštećenje bubrega.

Štoviše, utvrđeno je da cistanche poboljšava funkciju bubrega promicanjem regeneracije bubrežnih cijevi stanicama. Epitelne stanice bubrežnih tubula igraju ključnu ulogu u filtraciji i reapsorpciji otpadnih produkata i elektrolita. Kod bolesti bubrega te se stanice mogu oštetiti, što dovodi do oštećenja bubrežne funkcije. Sposobnost Cistanche da promiče regeneraciju ovih stanica pomaže vratiti ispravnu funkciju bubrega i poboljšati cjelokupno zdravlje bubrega.

Osim ovih izravnih učinaka na bubrege, utvrđeno je da cistanche ima blagotvoran učinak na druge organe i sustave u tijelu. Ovaj holistički pristup zdravlju posebno je važan kod bolesti bubrega, jer stanje često utječe na više organa i sustava. dokazano je da che ima zaštitne učinke na jetru, srce i krvne žile, koji su obično pogođeni bolešću bubrega. Promicanjem zdravlja ovih organa, cistanche pomaže poboljšati cjelokupnu funkciju bubrega i spriječiti daljnje komplikacije.

Zaključno, cistanche je tradicionalni kineski biljni lijek koji se stoljećima koristi za liječenje bolesti bubrega. Njegove aktivne komponente imaju diuretičko, antioksidativno, protuupalno, imunomodulatorno i regenerativno djelovanje, što pomaže u poboljšanju funkcije bubrega i štiti bubrege od daljnjeg oštećenja. , cistanche ima blagotvoran učinak na druge organe i sustave, što ga čini holističkim pristupom liječenju bolesti bubrega.