Klassificering, standarder og fremskridt for dialysemembranerⅡ

3. Biokompatibilitet af dialysemembran

Som et medicinsk materiale, der er i direkte kontakt med blod, er vigtigheden af ​​biokompatibilitet af dialysemembraner indlysende. Tidligere henviste biokompatibilitet specifikt til aktiveringseffekten af ​​biofilm på leukocytter og komplementsystemer. Hvis aktiveringsevnen er stærk, kaldes den "bio-inkompatibilitet", og omvendt kaldes den "biokompatibilitet".

Klik til Cistanche for nyresygdom

Nu refererer biokompatibilitet generelt til alle uønskede reaktioner efter kontakt mellem blod og biofilm, hovedsageligt rettet mod komplementsystemet og leukocytaktivering, herunder trombose, toksicitet, allergiske eller inflammatoriske reaktioner, ødelæggelse af blodceller, aktivering af komplement og virkninger på blodplader og leukocytter. Effekter på endotelcellefunktion.

Komplementaktiveringsforholdet for en dialysemembran afhænger generelt af balancen mellem hydrofilicitet og hydrofobicitet. Den syntetiske membrans stærke hydrofobicitet kan reducere graden af ​​komplementaktivering betydeligt og øge dens biokompatibilitet betydeligt. Samtidig har nogle syntetiske membraner, såsom AN69-membraner, gode adsorptionsevner for mellemstore og store molekylære proteiner såsom inflammatoriske faktorer, og kan reducere niveauet af inflammation i kroppen. De har visse fordele, når de anvendes til CRRT-behandling af patienter med sepsis.

Blandt de mange nuværende dialysemembraner har umodificerede fibermembraner, såsom kobberimitationsmembraner, den værste biokompatibilitet; modificerede eller regenererede cellulosemembraner er baseret på umodificerede cellulosemembraner og er lavet af diethylamin-baserede membraner. Ethylgruppen erstatter den frie hydroxylgruppe, hvilket tillader den at adsorbere 60% af faktor H i plasma, hvorved aktiveringen af ​​komplement reduceres og biokompatibiliteten forbedres; syntetiske membraner har den bedste biokompatibilitet, såsom polysulfonmembraner ved hjælp af andre. Basegruppen erstatter hydroxylgruppen, hvilket gør membranen befordrende for binding til faktor H, forhindrer adsorption af faktor B og hæmmer komplementaktivering. Samtidig øges hydrofobiciteten af ​​den syntetiske membran, ultrafiltreringskoefficienten er stor, og en stor mængde komplementaktiveringsprodukter kan adsorberes, hvilket begrænser komplementet. Forstærkningen er aktiveret. Derudover kan nogle syntetiske membraner adsorbere og fjerne en stor mængde faktor D. Kombinationen af ​​faktor D og den syntetiske membran gør den inaktiv, hvilket reducerer aktiveringen af ​​komplement gennem den alternative vej og reducerer eller hæmmer produktionen af ​​cytokiner.

4. Forbedring af dialysemembranens biokompatibilitet

På nuværende tidspunkt bruger undersøgelser i ind- og udland IL-1, IL-6, C-reaktivt protein (CRP), tumornekrosefaktor a (TNF-a), B2-MG osv. som indikatorer til at evaluere biokompatibilitet. For at forbedre og øge biokompatibiliteten af ​​dialysemembraner foretages forbedringer hovedsageligt i følgende aspekter.

(1) Forbedring af hydrofilicitet af membranoverfladen

Overfladens hydrofilicitet og frie energi er tæt forbundet med adsorption og denaturering af blodkomponenter. Forbedring af hydrofiliciteten af ​​dialysemembranoverfladen kan opnå gode anti-trombotiske egenskaber.

(2) Introduktion af biologisk aktive stoffer på membranoverfladen

Immobilisering af visse stoffer på overfladen af ​​eksogene materialer, der antagoniserer blod-overflade-interaktion, kan forbedre deres blodkompatibilitet. Den syntetiske copolymer bruges til at modificere det indre lag af cellulosemembranen, og vitamin E er coatet på overfladen af ​​membranen for at danne en vitamin E-modificeret dialysemembran. Det falder ikke af under dialyseprocessen og oxideres in situ med frie radikaler, C-vitamin osv. i blodet. reduktionsreaktion, hvilket gør det har bedre biokompatibilitet og antioxidant effekt. Undersøgelser har vist, at kovalent binding af polymyxin B til polypropylenforstærket polystyrenfiber for at danne en polystyrenfiberdialysator, der indeholder polymyxin B, kan reducere plasmaendotelin-1 hos patienter. niveau. Brug af det til at behandle septisk shock kan reducere opløseligt P-selectin, blodpladefaktor 4 osv. og reducere blodpladeaktivering.

(3) Membranoverfladedekoration

Som en kunstigt fremstillet membran er overfladen af ​​dialysemembranen forskellig fra humane vaskulære endotelceller. Kontakt med blod vil uundgåeligt forårsage en reaktion i kroppen. Derfor har mange forskere forsøgt at forbedre biokompatibiliteten ved at belægge endotelcellemembranen på overfladen af ​​eksogene materialer (såsom albuminpassiveringsmetoden) for at reducere blodpladeadhæsion og aggregering. Udenlandske undersøgelser har fundet ud af, at brug af glutaraldehydlim til at fiksere albumin på overfladen af ​​vulkaniseret silikonegummi, polyester og polypropylen kan reducere blodpladeaggregering betydeligt.

(4) Justering af overflademikroskopiske ujævnheder

Opnået gennem blokering, podning og blanding af forskellige polymersegmenter (såsom polyacrylonitril-propylensulfonat-copolymer, polyethylen-vinylalkohol-copolymer og polyether-polycarbonat-copolymer), der danner en polymerlegering gennem blokcopolymerisation. For eksempel har Radhakumary et al. brugt ceriumammoniumnitrat som initiator til at pode-copolymerisere chitosan (CS) med ethylenacetat for at fremstille modificeret CS-g, som er blodkompatibelt, ikke-cytotoksisk og biologisk nedbrydeligt. -PVAc membran.

5. Forskningsfremskridt om nye dialysemembraner

(1) Membranløs dialyse

Ved at bruge princippet om mikrofluidik er der ikke behov for kontakt med blodfilm, og det let blandede blod og dialysat kontaktes direkte på en parallelstrømsmåde, idet diffusionsmekanismen er afhængig af diffusionsmekanismen til at fuldføre konvektiv transport, og den blandede væske adskilles rationelt ved en et bestemt punkt i det fjerne.

(2) Nanoporøs siliciumbaseret membran

Forskere udnyttede de strukturelle og funktionelle egenskaber ved den glomerulære filtrationsbarriere til at udvikle en nanoporøs siliciumbaseret membran med en tredimensionel struktur svarende til den glomerulære spaltemembran. Den har en høj screeningskoefficient og lav albuminfiltrering. På grund af mangfoldigheden af ​​proteinprofiler kræver dens optimale porestørrelse yderligere undersøgelse.

(3) Chitinmembran

Chitin er en naturlig polymer, hvis biosyntesemængde kun er næst efter cellulose. Det har mange unikke egenskaber såsom antikoagulant, bionedbrydelighed, celleaffinitet og filmdannende egenskaber. Det kan bruges til at lave kunstige dialysemembraner. Denne form for dialysemembran kan modstå højtemperatursterilisering, har høj mekanisk styrke, har god permeabilitet for opløste stoffer (såsom urinstof, vitamin B12) og har gode antibakterielle egenskaber mod Escherichia coli og Staphylococcus aureus. Effekt.

(4) Blandet matrixmembran

Ved at tilføje polyvinylpolymerer eller copolymerer, cellulose og dets lipider til PES-membranmaterialer, har den fremstillede hulfibermembran god biokompatibilitet, clearance-hastighed og ultrafiltreringskoefficient.

(5) Biobaseret polymælkesyre mikroporøs membran

Polymælkesyre er et grønt biobaseret materiale med god biokompatibilitet. Baseret på den filmdannende termodynamik og kinetiske principper i polymælkesyresystemet styrede det funktionelle membranforskerhold fra Ningbo Institute of Materials præcist faseomdannelsesprocessen og in-situ polymerisation af podet heparin. En serie af polymælkesyrebaserede hulfibermembraner med vægtykkelser på 40 til 100 μm og indvendige diametre på 200 til 450 μm blev opnået og forberedt til hæmodialysemembrankomponenter. Den naturlige biokompatibilitet af polymælkesyre gør den mere lig overfladeegenskaberne af menneskelige blodkar, og der vil ikke forekomme koagulering under påføring.

(6) Aluminiumoxidfilm

Aluminiumoxidmembraner har ensartede, kontrollerbare og velstrukturerede porer i nanoskala, og porerne er vinkelrette på membranens plan. Membranen har høj porøsitet, høj termisk stabilitet og kemisk resistens og bedre mekaniske egenskaber. Eksperimenter har vist, at ultrafiltreringskoefficienten for aluminiumoxidmembranen er mere end fordoblet sammenlignet med den traditionelle high-flux dialysemembran, og screeningskoefficienten for det mellemmolekylære opløste inulin er øget med mere end 21 %. Der er intet tab af albumin, og det kan effektivt erstatte den nuværende dialysemembran. .

(7) Polyvinylidenfluoridmembran

Polyvinylidenfluorid er anti-forurening, anti-stråling og har stabile kemiske egenskaber. Efter at have gjort det til en film og gjort det hydrofilt, har det resulterende polyvinylidenfluorid en glat overflade, lav proteinadsorption, mindre hæmolyse og antikoagulerende egenskaber. God og lav cytotoksicitet, fremragende biokompatibilitet. Når et filter med en vægtykkelse på 30 μm fremstilles, er clearance-raterne for urinstof og lysozym henholdsvis 90 % og 75 %, clearance-raten for B2-MG kan nå 82 %, og aflytningsraten for kvæg serumalbumin kan nå mere end 90%. Et godt nyt dialysemembranmateriale.

(8) Bioaktiv membran

1. Den traditionelle blodrensningsteknologi af biokunstig nyre erstatter kun nyrens filtreringsfunktion, men kan ikke fuldføre forskellige funktioner såsom reabsorption, endokrin og metabolisme. Med fremkomsten af ​​stamcelletransplantation og vævsteknologi forestiller folk sig at bruge specifikke celler og biosyntetiske membraner til at konstruere biokunstige nyrer, der har både glomerulær filtration og tubulære reabsorptionsfunktioner for at fuldføre nyrefiltrering og reabsorption. , er endokrin og autoregulering af al funktionel erstatning efterhånden blevet mulig.

Den biokunstige nyre er sammensat af biokunstige glomeruli og biokunstige tubuli. Det kan bruges til in vitro-behandling eller implanteres i kroppen. Ved at trække på princippet om nyretransplantation implanteres den biokunstige nyre i det arteriovenøse kredsløb og gennemgår glomerulær filtration. Væsken kommer ind i det indre hulrum af nyretubuli og kommer i kontakt med de renale tubulære celler plantet på overfladen af ​​det indre hulrum. De stoffer, der reabsorberes eller udskilles af de renale tubulære celler, kommer ind i blodcirkulationen og udøver transport, metabolisme og endokrine funktioner. Efter at være blevet filtreret af glomerulus, forbindes affaldsvæsken, der strømmer ud af udløbet af nyretubuli, til modtagerens eget urinopsamlings- og udskillelsessystem og udskilles fra kroppen. Den nanoporøse siliciumbaserede membran gør den biokunstige nyre klinisk praktisk og kan implanteres i den menneskelige krop for at udøve alle nyrens funktioner i lang 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) og kan simulere mikromiljøet i den ekstracellulære matrix. Humane renale proksimale tubuli-epitelceller og humane navlevene-endotelceller blev plantet på overfladen af ​​nanorør array-film, PES, blandet cellulose og regenereret cellulose for med succes at fremstille biofilmmaterialer med fysiologiske funktioner og realisere den funktionelle sammensætning af kunstige nyrenheder. Det har filtrering, reabsorption, endokrine og immunfunktioner.

Hvordan behandler Cistanche nyresygdom?

Cistancheer en traditionel kinesisk urtemedicin brugt i århundreder til at behandle forskellige helbredstilstande, herundernyresygdom. Det er afledt af de tørrede stængler afCistanchedeserticola, en plante hjemmehørende i Kinas og Mongoliets ørkener. De vigtigste aktive komponenter i cistanche erphenylethanoidglykosider, echinacoside, ogakteosid, som har vist sig at have gavnlige virkninger pånyresundhed.

Nyresygdom, også kendt som nyresygdom, refererer til en tilstand, hvor nyrerne ikke fungerer korrekt. Dette kan resultere i en ophobning af affaldsstoffer og toksiner i kroppen, hvilket fører til forskellige symptomer og komplikationer. Cistanche kan hjælpe med at behandle nyresygdom via flere mekanismer.

For det første har cistanche vist sig at have vanddrivende egenskaber, hvilket betyder, at det kan øge urinproduktionen og hjælpe med at fjerne affaldsstoffer fra kroppen. Dette kan hjælpe med at lindre byrden på nyrerne og forhindre ophobning af toksiner. Ved at fremme diurese kan cistanche også hjælpe med at reducere forhøjet blodtryk, en almindelig komplikation til nyresygdom.

Desuden har cistanche vist sig at have antioxidantvirkninger. Oxidativ stress, forårsaget af en ubalance mellem produktionen af ​​frie radikaler og kroppens antioxidantforsvar, spiller en nøglerolle i udviklingen af ​​nyresygdom. De hjælper med at neutralisere frie radikaler og reducere oxidativt stress og beskytter derved nyrerne mod skader. De phenylethanoidglycosider, der findes i cistanche, har været særligt effektive til at fjerne frie radikaler og hæmme lipidperoxidation.

Derudover har cistanche vist sig at have anti-inflammatoriske virkninger. Betændelse er en anden nøglefaktor i udviklingen og progressionen af ​​nyresygdom. Cistanches anti-inflammatoriske egenskaber hjælper med at reducere produktionen af ​​pro-inflammatoriske cytokiner og hæmmer aktiveringen af ​​inflammations obligatoriske veje og lindrer dermed inflammation i nyrerne.

Endvidere har cistanche vist sig at have immunmodulerende virkninger. Ved nyresygdom kan immunsystemet være dysreguleret, hvilket fører til overdreven betændelse og vævsskade. Cistanche hjælper med at regulere immunresponset ved at modulere produktionen og aktiviteten af ​​immunceller, såsom T-celler og makrofager. Denne immunregulering hjælper med at reducere inflammation og forhindre yderligere skade på nyrerne.

Desuden har cistanche vist sig at forbedre nyrefunktionen ved at fremme regenereringen af ​​nyrerør med celler. Renale tubulære epitelceller spiller en afgørende rolle i filtreringen og reabsorptionen af ​​affaldsprodukter og elektrolytter. Ved nyresygdom kan disse celler blive beskadiget, hvilket fører til beskadiget nyrefunktion. Cistanches evne til at fremme regenereringen af ​​disse celler hjælper med at genoprette den korrekte nyrefunktion og forbedre den generelle nyresundhed.

Ud over disse direkte virkninger på nyrerne, har cistanche vist sig at have gavnlige virkninger på andre organer og systemer i kroppen. Denne holistiske tilgang til sundhed er særlig vigtig ved nyresygdom, da tilstanden ofte påvirker flere organer og systemer. che har vist sig at have en beskyttende virkning på leveren, hjertet og blodkarrene, som ofte er påvirket af nyresygdom. Ved at fremme disse organers sundhed hjælper cistanche med at forbedre den generelle nyrefunktion og forhindre yderligere komplikationer.

Som konklusion er cistanche en traditionel kinesisk urtemedicin, der har været brugt i århundreder til at behandle nyresygdom. Dens aktive komponenter har vanddrivende, antioxidante, anti-inflammatoriske, immunmodulerende og regenerative virkninger, som hjælper med at forbedre nyrefunktionen og beskytte nyrerne mod yderligere skade. , cistanche har gavnlige virkninger på andre organer og systemer, hvilket gør det til en holistisk tilgang til behandling af nyresygdom.