Klassificering, standarder och framsteg för dialysmembranⅡ

3. Biokompatibilitet av dialysmembran

Som ett medicinskt material som är i direkt kontakt med blod är vikten av biokompatibilitet hos dialysmembranen självklar. Tidigare hänvisade biokompatibilitet specifikt till aktiveringseffekten av biofilm på leukocyter och komplementsystem. Om aktiveringsförmågan är stark kallas den för "bioinkompatibilitet", och vice versa kallas för "biokompatibilitet".

Klicka till Cistanche för njursjukdom

Nu avser biokompatibilitet i allmänhet alla biverkningar efter kontakt mellan blod och biofilm, främst inriktat på komplementsystemet och leukocytaktivering, inklusive trombos, toxicitet, allergiska eller inflammatoriska reaktioner, förstörelse av blodkroppar, aktivering av komplement och effekter på blodplättar och leukocyter. Effekter på endotelcellsfunktion.

Komplementaktiveringsförhållandet för ett dialysmembran beror i allmänhet på balansen mellan hydrofilicitet och hydrofobicitet. Den starka hydrofobiciteten hos det syntetiska membranet kan avsevärt minska graden av komplementaktivering och avsevärt öka dess biokompatibilitet. Samtidigt har vissa syntetiska membran, såsom AN69-membran, goda adsorptionsförmåga för medelstora och stora molekylära proteiner såsom inflammatoriska faktorer, och kan minska inflammationsnivån i kroppen. De har vissa fördelar när de tillämpas på CRRT-behandling av patienter med sepsis.

Bland de många nuvarande dialysmembranen har omodifierade fibermembran, såsom kopparimitationsmembran, den sämsta biokompatibiliteten; modifierade eller regenererade cellulosamembran är baserade på omodifierade cellulosamembran och är gjorda av dietylaminbaserade membran. Etylgruppen ersätter den fria hydroxylgruppen, vilket gör att den kan adsorbera 60 % av faktor H i plasma, vilket minskar aktiveringen av komplement och förbättrar biokompatibiliteten; syntetiska membran har den bästa biokompatibiliteten, såsom polysulfonmembran som använder andra. Basgruppen ersätter hydroxylgruppen, vilket gör membranet gynnsamt för att binda till faktor H, förhindrar adsorption av faktor B och hämmar komplementaktivering. Samtidigt ökar hydrofobiciteten hos det syntetiska membranet, ultrafiltreringskoefficienten är stor och en stor mängd komplementaktiveringsprodukter kan adsorberas, vilket begränsar komplementet. Förstärkningen är aktiverad. Dessutom kan vissa syntetiska membran adsorbera och ta bort en stor mängd faktor D. Kombinationen av faktor D och det syntetiska membranet gör det inaktivt, vilket minskar aktiveringen av komplement genom den alternativa vägen och minskar eller hämmar produktionen av cytokiner.

4. Förbättring av dialysmembranets biokompatibilitet

För närvarande använder studier hemma och utomlands IL-1, IL-6, C-reaktivt protein (CRP), tumörnekrosfaktor a (TNF-a), B2-MG, etc. . som indikatorer för att utvärdera biokompatibilitet. För att förbättra och öka biokompatibiliteten hos dialysmembran görs förbättringar huvudsakligen i följande aspekter.

(1) Förbättring av hydrofilicitet hos membranytan

Ytans hydrofilicitet och fria energi är nära relaterade till adsorption och denaturering av blodkomponenter. Förbättring av hydrofiliciteten hos dialysmembranytan kan uppnå goda antitrombotiska egenskaper.

(2) Införande av biologiskt aktiva substanser på membranytan

Att immobilisera vissa ämnen på ytan av exogena material som motverkar interaktion mellan blod och yta kan förbättra deras blodkompatibilitet. Den syntetiska sampolymeren används för att modifiera det inre skiktet av cellulosamembranet, och vitamin E beläggs på membranets yta för att bilda ett vitamin E-modifierat dialysmembran. Det faller inte av under dialysprocessen och oxideras in situ med fria radikaler, C-vitamin etc. i blodet. reduktionsreaktion, vilket gör att den har bättre biokompatibilitet och antioxidanteffekt. Studier har visat att kovalent bindning av polymyxin B till polypropenförstärkt polystyrenfiber för att bilda en polystyrenfiberdialysator som innehåller polymyxin B kan minska plasmaendotelin-1 hos patienter. nivå. Att använda det för att behandla septisk chock kan minska lösligt P-selektin, trombocytfaktor 4, etc., och minska trombocytaktiveringen.

(3) Membranytdekoration

Som ett artificiellt preparerat membran skiljer sig ytan på dialysmembranet från mänskliga vaskulära endotelceller. Kontakt med blod kommer oundvikligen att orsaka en reaktion i kroppen. Därför har många forskare försökt förbättra biokompatibiliteten genom att belägga endotelcellmembranet på ytan av exogena material (såsom albuminpassiveringsmetoden) för att minska trombocytvidhäftning och aggregering. Utländska studier har visat att användning av glutaraldehydlim för att fixera albumin på ytan av vulkaniserat silikongummi, polyester och polypropen avsevärt kan minska blodplättsaggregationen.

(4) Justering av ytmikroskopiska ojämnheter

Erhålls genom blockering, ympning och blandning av olika polymersegment (såsom polyakrylnitril-propensulfonatsampolymer, polyeten-vinylalkoholsampolymer och polyeter-polykarbonatsampolymer), vilket bildar en polymerlegering genom blocksampolymerisation. Till exempel, Radhakumary et al. använde ceriumammoniumnitrat som en initiator för att ympsampolymerisera kitosan (CS) med etylenacetat för att framställa modifierat CS-g, som är blodkompatibelt, icke-cytotoxiskt och biologiskt nedbrytbart. -PVAc-membran.

5. Forskningsframsteg på nya dialysmembran

(1) Membranlös dialys

Genom att använda principen för mikrofluidik finns det inget behov av blodfilmskontakt, och det lättblandade blodet och dialysatet kommer i direkt kontakt på ett parallellflödessätt, beroende på diffusionsmekanismen för att fullborda konvektiv transport, och den blandade vätskan separeras rationellt vid en viss punkt i fjärran.

(2) Nanoporöst kiselbaserat membran

Forskare utnyttjade de strukturella och funktionella egenskaperna hos den glomerulära filtreringsbarriären för att utveckla ett nanoporöst kiselbaserat membran med en tredimensionell struktur som liknar den för det glomerulära slitsmembranet. Den har en hög screeningskoefficient och låg albuminfiltrering. På grund av mångfalden av proteinprofiler behöver dess optimala porstorlek studeras ytterligare.

(3) Kitinmembran

Kitin är en naturlig polymer vars biosyntesmängd är näst efter cellulosa. Den har många unika egenskaper såsom antikoagulant, biologisk nedbrytbarhet, cellaffinitet och filmbildande egenskaper. Den kan användas för att tillverka konstgjorda dialysmembran. Denna typ av dialysmembran tål sterilisering vid hög temperatur, har hög mekanisk styrka, har god permeabilitet för lösta ämnen (som urea, vitamin B12) och har goda antibakteriella egenskaper mot Escherichia coli och Staphylococcus aureus. Effekt.

(4) Blandmatrismembran

Genom att tillsätta polyvinylpolymerer eller sampolymerer, cellulosa och dess lipider till PES-membranmaterial, har det producerade hålfibermembranet god biokompatibilitet, clearance-hastighet och ultrafiltreringskoefficient.

(5) Biobaserat mikroporöst membran av polymjölksyra

Polymjölksyra är ett grönt biobaserat material med god biokompatibilitet. Baserat på den filmbildande termodynamiken och kinetiska principerna för polymjölksyrasystemet, kontrollerade det funktionella membranforskarteamet vid Ningbo Institute of Materials exakt fasomvandlingsprocessen och in-situ polymerisation av ympat heparin. En serie polymjölksyrabaserade hålfibermembran med väggtjocklekar på 40 till 100 μm och innerdiametrar på 200 till 450 μm erhölls och preparerades till hemodialysmembrankomponenter. Den naturliga biokompatibiliteten hos polymjölksyra gör den mer lik ytegenskaperna hos mänskliga blodkärl, och ingen koagulering kommer att inträffa under appliceringen.

(6) Aluminiumoxidfilm

Aluminiumoxidmembran har enhetliga, kontrollerbara och välstrukturerade porer i nanoskala, och porerna är vinkelräta mot membranets plan. Membranet har hög porositet, hög termisk stabilitet och kemisk beständighet samt bättre mekaniska egenskaper. Experiment har visat att ultrafiltreringskoefficienten för aluminiumoxidmembranet är mer än fördubblad jämfört med det traditionella högflödesdialysmembranet, och screeningskoefficienten för det medelmolekylära lösta ämnet inulin ökas med mer än 21 %. Det sker ingen förlust av albumin, och det kan effektivt ersätta det nuvarande dialysmembranet. .

(7) Polyvinylidenfluoridmembran

Polyvinylidenfluorid är anti-föroreningar, anti-strålning och har stabila kemiska egenskaper. Efter att ha gjort den till en film och gjort den hydrofil har den resulterande polyvinylidenfluoriden en slät yta, låg proteinadsorption, mindre hemolys och antikoagulerande egenskaper. Bra och låg cytotoxicitet, utmärkt biokompatibilitet. När ett filter med en väggtjocklek på 30 μm tillverkas, är clearance-hastigheten för urea och lysozym 90 % respektive 75 %, clearance-hastigheten för B2-MG kan nå 82 % och interceptionshastigheten för nötkreatur serumalbumin kan nå mer än 90%. Ett bra nytt dialysmembranmaterial.

(8) Bioaktivt membran

1. Den traditionella blodreningstekniken för bioartificiell njure ersätter endast njurens filtreringsfunktion, men kan inte fullfölja olika funktioner som reabsorption, endokrin och metabolism. Med framväxten av stamcellstransplantation och vävnadsteknik, föreställer sig människor att använda specifika celler och biosyntetiska membran för att konstruera bioartificiella njurar som har både glomerulär filtration och tubulär reabsorptionsfunktion för att fullborda njurfiltrering och reabsorption. , har endokrin och autoreglering av all funktionell ersättning gradvis blivit möjlig.

Den bioartificiella njuren består av bioartificiella glomeruli och bioartificiella tubuli. Det kan användas för in vitro-behandling eller implanteras i kroppen. Med utgångspunkt i principen om njurtransplantation implanteras den bioartificiella njuren i den arteriovenösa kretsen och genomgår glomerulär filtration. Vätskan kommer in i den inre håligheten i njurtubuli och kommer i kontakt med de njurrörsceller som planterats på ytan av den inre håligheten. Ämnen som återabsorberas eller utsöndras av njurens tubulära celler kommer in i blodcirkulationen och utövar transport, metabolism och endokrina funktioner. Efter att ha filtrerats av glomerulus kopplas avfallsvätskan som rinner ut ur utloppet av njurtubuli till mottagarens eget urinuppsamlings- och utsöndringssystem och utsöndras från kroppen. Det nanoporösa kiselbaserade membranet gör den bioartificiella njuren kliniskt praktisk och kan implanteras i människokroppen för att utöva njurens alla funktioner under lång tid.

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) och kan simulera den extracellulära matrisens mikromiljö. Humana njurproximala tubuli-epitelceller och humana navelvenendotelceller planterades på ytan av nanorörsarrayfilm, PES, blandad cellulosa och regenererad cellulosa för att framgångsrikt förbereda biofilmmaterial med fysiologiska funktioner och förverkliga den funktionella sammansättningen av konstgjorda njurenheter. Det har filtrering, reabsorption, endokrina och immunfunktioner.

Hur behandlar Cistanche njursjukdom?

Cistancheär en traditionell kinesisk örtmedicin som använts i århundraden för att behandla olika hälsotillstånd, inklusivenjuresjukdom. Det härrör från torkade stjälkar avCistancheÖken, en växt hemma i Kinas och Mongoliets öknar. De viktigaste aktiva komponenterna i cistanche ärfenyletanoidglykosider, echinakosid, ochakteosid, som har visat sig ha gynnsamma effekter pånjurehälsa.

Njursjukdom, även känd som njursjukdom, hänvisar till ett tillstånd där njurarna inte fungerar korrekt. Detta kan resultera i en ansamling av slaggprodukter och gifter i kroppen, vilket leder till olika symtom och komplikationer. Cistanche kan hjälpa till att behandla njursjukdom genom flera mekanismer.

För det första har cistanche visat sig ha urindrivande egenskaper, vilket betyder att det kan öka urinproduktionen och hjälpa till att eliminera avfallsprodukter från kroppen. Detta kan hjälpa till att lindra bördan på njurarna och förhindra ansamling av gifter. Genom att främja diures kan cistanche också hjälpa till att minska högt blodtryck, en vanlig komplikation av njursjukdom.

Dessutom har cistanche visat sig ha antioxidanteffekter. Oxidativ stress, orsakad av en obalans mellan produktionen av fria radikaler och kroppens antioxidantförsvar, spelar en nyckelroll i utvecklingen av njursjukdom. Det hjälper till att neutralisera fria radikaler och minska oxidativ stress, och skyddar därigenom njurarna från skador. De fenyletanoidglykosider som finns i cistanche har varit särskilt effektiva för att avlägsna fria radikaler och hämma lipidperoxidation.

Dessutom har cistanche visat sig ha antiinflammatoriska effekter. Inflammation är en annan nyckelfaktor i utvecklingen och progressionen av njursjukdom. Cistanches antiinflammatoriska egenskaper hjälper till att minska produktionen av pro-inflammatoriska cytokiner och hämmar aktiveringen av obligatoriska inflammationsvägar, vilket lindrar inflammation i njurarna.

Dessutom har cistanche visat sig ha immunmodulerande effekter. Vid njursjukdom kan immunförsvaret dysreguleras, vilket leder till överdriven inflammation och vävnadsskada. Cistanche hjälper till att reglera immunsvaret genom att modulera produktionen och aktiviteten av immunceller, såsom T-celler och makrofager. Denna immunreglering hjälper till att minska inflammation och förhindra ytterligare skador på njurarna.

Dessutom har cistanche visat sig förbättra njurfunktionen genom att främja regenereringen av njurrör med celler. Renala tubulära epitelceller spelar en avgörande roll vid filtrering och återabsorption av avfallsprodukter och elektrolyter. Vid njursjukdom kan dessa celler skadas, vilket leder till skadad njurfunktion. Cistanches förmåga att främja regenereringen av dessa celler hjälper till att återställa korrekt njurfunktion och förbättra den allmänna njurens hälsa.

Förutom dessa direkta effekter på njurarna har cistanche visat sig ha gynnsamma effekter på andra organ och system i kroppen. Denna holistiska inställning till hälsa är särskilt viktig vid njursjukdom, eftersom tillståndet ofta påverkar flera organ och system. che har visat sig ha skyddande effekter på levern, hjärtat och blodkärlen, som vanligtvis påverkas av njursjukdom. Genom att främja hälsan hos dessa organ hjälper cistanche till att förbättra den övergripande njurfunktionen och förhindra ytterligare komplikationer.

Sammanfattningsvis är cistanche en traditionell kinesisk örtmedicin som använts i århundraden för att behandla njursjukdomar. Dess aktiva komponenter har diuretiska, antioxidant, antiinflammatoriska, immunmodulerande och regenerativa effekter, vilket hjälper till att förbättra njurfunktionen och skydda njurarna från ytterligare skador. , har cistanche gynnsamma effekter på andra organ och system, vilket gör det till ett holistiskt tillvägagångssätt för att behandla njursjukdom.