Klasifikasi, Standar Dan Kemajuan Membran DialisisⅡ

3. Biokompatibilitas membran dialisis

Sebagai bahan medis yang bersentuhan langsung dengan darah, pentingnya biokompatibilitas membran dialisis sudah terbukti dengan sendirinya. Di masa lalu, biokompatibilitas secara khusus mengacu pada efek aktivasi biofilm pada leukosit dan sistem komplemen. Jika kemampuan aktivasinya kuat disebut “bio inkompatibilitas”, dan sebaliknya disebut “biokompatibilitas”.

Klik ke Cistanche untuk penyakit ginjal

Sekarang biokompatibilitas secara umum mengacu pada semua reaksi merugikan setelah kontak antara darah dan biofilm, terutama menargetkan sistem komplemen dan aktivasi leukosit, termasuk trombosis, toksisitas, reaksi alergi atau inflamasi, penghancuran sel darah, aktivasi komplemen, dan efek pada trombosit dan leukosit. Efek pada fungsi sel endotel.

Rasio aktivasi komplemen membran dialisis umumnya bergantung pada keseimbangan antara hidrofilisitas dan hidrofobisitas. Hidrofobisitas yang kuat dari membran sintetik dapat secara signifikan mengurangi tingkat aktivasi komplemen dan secara signifikan meningkatkan biokompatibilitasnya. Pada saat yang sama, beberapa membran sintetis, seperti membran AN69, memiliki kemampuan adsorpsi yang baik terhadap protein molekuler sedang dan besar seperti faktor inflamasi, serta dapat menurunkan tingkat peradangan dalam tubuh. Mereka mempunyai keuntungan tertentu ketika diterapkan pada pengobatan CRRT pada pasien dengan sepsis.

Di antara beberapa membran dialisis saat ini, membran serat yang tidak dimodifikasi seperti membran imitasi tembaga memiliki biokompatibilitas terburuk; membran selulosa yang dimodifikasi atau diregenerasi didasarkan pada membran selulosa yang tidak dimodifikasi dan terbuat dari membran berbasis dietilamina. Gugus etil menggantikan gugus hidroksil bebas, memungkinkannya menyerap 60% faktor H dalam plasma, sehingga mengurangi aktivasi komplemen dan meningkatkan biokompatibilitas; Membran sintetik memiliki biokompatibilitas terbaik, seperti membran polisulfon yang menggunakan gugus basa lain menggantikan gugus hidroksil, menjadikan membran kondusif untuk mengikat faktor H, mencegah adsorpsi faktor B, dan menghambat aktivasi komplemen. Pada saat yang sama, hidrofobisitas membran sintetik meningkat, koefisien ultrafiltrasi besar, dan sejumlah besar produk aktivasi komplemen dapat diadsorpsi, sehingga membatasi komplemen. Amplifikasi diaktifkan. Selain itu, beberapa membran sintetik dapat menyerap dan menghilangkan sejumlah besar faktor D. Kombinasi faktor D dan membran sintetik menjadikannya tidak aktif, mengurangi aktivasi komplemen melalui jalur alternatif, dan mengurangi atau menghambat produksi sitokin.

4. Peningkatan biokompatibilitas membran dialisis

Saat ini, penelitian di dalam dan luar negeri menggunakan IL-1, IL-6, C-reactive protein (CRP), tumor necrosis factor a (TNF-a), B2-MG, dll. .sebagai indikator untuk mengevaluasi biokompatibilitas. Untuk memperbaiki dan meningkatkan biokompatibilitas membran dialisis, perbaikan terutama dilakukan pada aspek berikut.

(1) Meningkatkan hidrofilisitas permukaan membran

Hidrofilisitas dan energi bebas permukaan berkaitan erat dengan adsorpsi dan denaturasi komponen darah. Meningkatkan hidrofilisitas permukaan membran dialisis dapat mencapai sifat anti-trombotik yang baik.

(2) Memasukkan zat aktif biologis ke permukaan membran

Melumpuhkan zat tertentu pada permukaan bahan eksogen yang bertentangan dengan interaksi permukaan darah dapat meningkatkan kompatibilitas darahnya. Kopolimer sintetik digunakan untuk memodifikasi lapisan dalam membran selulosa, dan vitamin E dilapisi pada permukaan membran untuk membentuk membran dialisis yang dimodifikasi vitamin E. Itu tidak rontok selama proses dialisis dan teroksidasi di tempat dengan radikal bebas, vitamin C, dll di dalam darah. reaksi reduksi, sehingga memiliki biokompatibilitas dan efek antioksidan yang lebih baik. Penelitian telah menunjukkan bahwa pengikatan polimiksin B secara kovalen dengan serat polistiren yang diperkuat polipropilen untuk membentuk dialyzer serat polistiren yang mengandung polimiksin B dapat mengurangi endotelin plasma-1 pada pasien. tingkat. Menggunakannya untuk mengobati syok septik dapat mengurangi P-selektin terlarut, faktor trombosit 4, dll., dan mengurangi aktivasi trombosit.

(3) Dekorasi permukaan membran

Sebagai membran yang dibuat secara artifisial, permukaan membran dialisis berbeda dengan sel endotel vaskular manusia. Kontak dengan darah pasti akan menimbulkan reaksi pada tubuh. Oleh karena itu, banyak ilmuwan telah mencoba untuk meningkatkan biokompatibilitas dengan melapisi membran sel endotel pada permukaan bahan eksogen (seperti metode pasivasi albumin) untuk mengurangi adhesi dan agregasi trombosit. Penelitian di luar negeri menemukan bahwa penggunaan lem glutaraldehid untuk mengikat albumin pada permukaan karet silikon, poliester, dan polipropilen yang divulkanisasi dapat secara signifikan mengurangi agregasi trombosit.

(4) Penyesuaian ketidakrataan mikroskopis permukaan

Diperoleh melalui pemblokiran, pencangkokan, dan pencampuran segmen polimer yang berbeda (seperti kopolimer poliakrilonitril-propilena sulfonat, kopolimer polietilen-vinil alkohol, dan kopolimer polieter-polikarbonat), membentuk paduan polimer melalui kopolimerisasi blok. Misalnya, Radhakumary dkk. menggunakan ceric amonium nitrat sebagai inisiator untuk mencangkok-kopolimerisasi kitosan (CS) dengan etilen asetat untuk membuat CS-g yang dimodifikasi, yang kompatibel dengan darah, non-sitotoksik, dan dapat terurai secara hayati. -Membran PVAc.

5. Kemajuan penelitian pada membran dialisis baru

(1) Dialisis tanpa membran

Dengan menggunakan prinsip mikrofluida, tidak diperlukan kontak film darah, dan darah dan dialisat yang mudah tercampur bersentuhan langsung dalam aliran paralel, mengandalkan mekanisme difusi untuk menyelesaikan transpor konvektif, dan cairan campuran dipisahkan secara rasional pada a titik tertentu di kejauhan.

(2) Membran berbasis silikon nanopori

Para peneliti memanfaatkan karakteristik struktural dan fungsional penghalang filtrasi glomerulus untuk mengembangkan membran berbasis silikon berpori nano dengan struktur tiga dimensi yang mirip dengan membran celah glomerulus. Ia memiliki koefisien penyaringan yang tinggi dan filtrasi albumin yang rendah. Karena keragaman profil protein, ukuran pori optimalnya memerlukan penelitian lebih lanjut.

(3) Membran kitin

Kitin merupakan polimer alami yang jumlah biosintesisnya nomor dua setelah selulosa. Ia memiliki banyak sifat unik seperti antikoagulan, biodegradabilitas, afinitas sel dan sifat pembentuk film. Ini dapat digunakan untuk membuat membran dialisis buatan. Membran dialisis jenis ini tahan terhadap sterilisasi suhu tinggi, memiliki kekuatan mekanik yang tinggi, memiliki permeabilitas yang baik terhadap zat terlarut (seperti urea, vitamin B12), dan memiliki sifat antibakteri yang baik terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Memengaruhi.

(4) Membran matriks campuran

Dengan menambahkan polimer atau kopolimer polivinil, selulosa dan lipidnya ke dalam bahan membran PES, membran serat berongga yang dihasilkan memiliki biokompatibilitas, laju pembersihan, dan koefisien ultrafiltrasi yang baik.

(5) Membran mikropori asam polilaktat berbasis bio

Asam polilaktat adalah bahan berbasis bio hijau dengan biokompatibilitas yang baik. Berdasarkan prinsip termodinamika dan kinetik pembentuk film dari sistem asam polilaktat, tim peneliti membran fungsional dari Institut Material Ningbo secara tepat mengontrol proses konversi fase dan polimerisasi in-situ dari heparin yang dicangkokkan. Serangkaian membran serat berongga berbasis asam polilaktat dengan ketebalan dinding 40 hingga 100 μm dan diameter dalam 200 hingga 450 μm diperoleh dan disiapkan menjadi komponen membran hemodialisis. Biokompatibilitas alami asam polilaktat membuatnya lebih mirip dengan sifat permukaan pembuluh darah manusia, dan tidak terjadi koagulasi selama aplikasi.

(6) Film aluminium oksida

Membran alumina memiliki pori-pori berskala nano yang seragam, terkendali, dan terstruktur dengan baik, serta pori-pori tersebut tegak lurus terhadap bidang membran. Membran memiliki porositas tinggi, stabilitas termal dan ketahanan kimia yang tinggi, serta sifat mekanik yang lebih baik. Eksperimen telah menunjukkan bahwa koefisien ultrafiltrasi membran aluminium oksida lebih dari dua kali lipat dibandingkan dengan membran dialisis fluks tinggi tradisional, dan koefisien penyaringan inulin zat terlarut molekul sedang meningkat lebih dari 21%. Tidak ada albumin yang hilang, dan secara efektif dapat menggantikan membran dialisis saat ini. .

(7) Membran polivinilidena fluorida

Polivinilidena fluorida bersifat anti polusi, anti radiasi, dan memiliki sifat kimia yang stabil. Setelah dibuat film dan dibuat hidrofilik, polivinilidena fluorida yang dihasilkan memiliki permukaan halus, adsorpsi protein rendah, hemolisis lebih sedikit, dan sifat antikoagulan. Sitotoksisitas yang baik dan rendah, biokompatibilitas yang sangat baik. Ketika filter dengan ketebalan dinding 30 μm dibuat, tingkat pembersihan urea dan lisozim masing-masing adalah 90% dan 75%, tingkat pembersihan B2-MG dapat mencapai 82%, dan tingkat intersepsi sapi albumin serum bisa mencapai lebih dari 90%. Bahan membran dialisis baru yang bagus.

(8) Membran bioaktif

1. Teknologi pemurnian darah tradisional ginjal biobuatan hanya menggantikan fungsi filtrasi ginjal, tetapi tidak dapat menyelesaikan berbagai fungsi seperti reabsorpsi, endokrin, dan metabolisme. Dengan meningkatnya transplantasi sel induk dan rekayasa jaringan, masyarakat membayangkan penggunaan sel spesifik dan membran biosintetik untuk membangun ginjal biobuatan yang memiliki fungsi filtrasi glomerulus dan reabsorpsi tubular untuk menyelesaikan filtrasi dan reabsorpsi ginjal. , endokrin dan autoregulasi semua penggantian fungsional secara bertahap menjadi mungkin.

Ginjal biobuatan terdiri dari glomeruli biobuatan dan tubulus biobuatan. Ini dapat digunakan untuk pengobatan in vitro atau ditanamkan ke dalam tubuh. Berdasarkan prinsip transplantasi ginjal, ginjal biobuatan ditanamkan ke dalam sirkuit arteriovenosa dan menjalani filtrasi glomerulus. Cairan memasuki rongga bagian dalam tubulus ginjal dan bersentuhan dengan sel-sel tubulus ginjal yang ditanam di permukaan rongga bagian dalam. Zat yang diserap kembali atau disekresikan oleh sel tubulus ginjal memasuki sirkulasi darah dan melakukan fungsi transportasi, metabolisme, dan endokrin. Setelah disaring oleh glomerulus, cairan limbah yang mengalir keluar dari saluran keluar tubulus ginjal dihubungkan ke sistem pengumpulan dan ekskresi urin penerima dan dikeluarkan dari tubuh. Membran berbasis silikon berpori nano membuat ginjal biobuatan praktis secara klinis dan dapat ditanamkan ke dalam tubuh manusia untuk menjalankan semua fungsi ginjal dalam waktu yang lama.

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) dan dapat mensimulasikan lingkungan mikro matriks ekstraseluler. Sel epitel tubulus proksimal ginjal manusia dan sel endotel vena umbilikalis manusia ditanam pada permukaan film susunan nanotube, PES, selulosa campuran, dan selulosa yang diregenerasi agar berhasil menyiapkan bahan biofilm dengan fungsi fisiologis dan mewujudkan komposit fungsional unit ginjal buatan. Ia memiliki fungsi filtrasi, reabsorpsi, endokrin dan kekebalan tubuh.

Bagaimana Cistanche Mengobati Penyakit Ginjal?

Cistancheadalah obat herbal tradisional Tiongkok yang digunakan selama berabad-abad untuk mengobati berbagai kondisi kesehatan, termasukginjalpenyakit. Itu berasal dari batang keringCistanchegurunicola, tanaman asli gurun Tiongkok dan Mongolia. Komponen aktif utama cistanche adalahfeniletanoidglikosida, echinacoside, Danakteosida, yang terbukti memiliki efek menguntungkanginjalkesehatan.

Penyakit ginjal, juga dikenal sebagai penyakit ginjal, mengacu pada suatu kondisi di mana ginjal tidak berfungsi dengan baik. Hal ini dapat mengakibatkan penumpukan produk limbah dan racun di dalam tubuh sehingga menimbulkan berbagai gejala dan komplikasi. Cistanche dapat membantu mengobati penyakit ginjal melalui beberapa mekanisme.

Pertama, cistanche diketahui memiliki sifat diuretik, yang berarti dapat meningkatkan produksi urin dan membantu menghilangkan produk limbah dari tubuh. Hal ini dapat membantu meringankan beban ginjal dan mencegah penumpukan racun. Dengan meningkatkan diuresis, cistanche juga dapat membantu Mengurangi tekanan darah tinggi, komplikasi umum penyakit ginjal.

Selain itu, cistanche telah terbukti memiliki efek antioksidan. Stres oksidatif, yang disebabkan oleh ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan pertahanan antioksidan tubuh, berperan penting dalam perkembangan penyakit ginjal. Ini membantu menetralisir radikal bebas dan mengurangi stres oksidatif, sehingga melindungi ginjal dari kerusakan. Glikosida feniletanoid yang ditemukan di cistanche sangat efektif dalam menangkal radikal bebas dan menghambat peroksidasi lipid.

Selain itu, cistanche diketahui memiliki efek anti-inflamasi. Peradangan adalah faktor kunci lain dalam perkembangan dan perkembangan penyakit ginjal. Sifat anti-inflamasi Cistanche membantu mengurangi produksi sitokin pro-inflamasi dan menghambat aktivasi jalur wajib peradangan, sehingga mengurangi peradangan pada ginjal.

Selain itu, cistanche telah terbukti memiliki efek imunomodulator. Pada penyakit ginjal, sistem kekebalan tubuh dapat mengalami disregulasi sehingga menyebabkan peradangan berlebihan dan kerusakan jaringan. Cistanche membantu mengatur respon imun dengan memodulasi produksi dan aktivitas sel imun, seperti sel T dan makrofag. Regulasi kekebalan ini membantu mengurangi peradangan dan mencegah kerusakan lebih lanjut pada ginjal.

Selain itu, cistanche telah ditemukan untuk meningkatkan fungsi ginjal dengan mendorong regenerasi saluran ginjal dengan sel. Sel epitel tubulus ginjal memainkan peran penting dalam filtrasi dan reabsorpsi produk limbah dan elektrolit. Pada penyakit ginjal, sel-sel ini dapat rusak sehingga menyebabkan rusaknya fungsi ginjal. Kemampuan Cistanche untuk mendorong regenerasi sel-sel ini membantu memulihkan fungsi ginjal yang tepat dan meningkatkan kesehatan ginjal secara keseluruhan.

Selain efek langsung pada ginjal, cistanche diketahui memiliki efek menguntungkan pada organ dan sistem lain di dalam tubuh. Pendekatan holistik terhadap kesehatan ini sangat penting terutama pada penyakit ginjal, karena kondisi ini sering kali memengaruhi banyak organ dan sistem. che telah terbukti memiliki efek perlindungan pada hati, jantung, dan pembuluh darah, yang umumnya terkena penyakit ginjal. Dengan meningkatkan kesehatan organ-organ ini, cistanche membantu meningkatkan fungsi ginjal secara keseluruhan dan mencegah komplikasi lebih lanjut.

Kesimpulannya, cistanche merupakan obat herbal tradisional Tiongkok yang digunakan selama berabad-abad untuk mengobati penyakit ginjal. Komponen aktifnya memiliki efek diuretik, antioksidan, antiinflamasi, imunomodulator, dan regeneratif, yang membantu meningkatkan fungsi ginjal dan melindungi ginjal dari kerusakan lebih lanjut. , cistanche memiliki efek menguntungkan pada organ dan sistem lain, menjadikannya pendekatan holistik untuk mengobati penyakit ginjal.