Възможността за нови мембрани за кръв диализа - медицински полимери

Мембраните са извършени целулоза, представляват само един от видовете индустриални филми, произведени в голям мащаб, която е в състояние не само да мине разтворени вещества (т.е. подходящи за диализа ..), но отговорът на този изключително важен изискване: минималното разстояние при максимална якост на опън якост под нарастващо напрежение. Може би това е преувеличено да се каже, че в момента на терапевтичната стратегия е изградена на кръвта на диализа - от дизайна на хардуер за действителните резултати от гледна точка на пациента благосъстояние - е изцяло зависим от мембраната на cuprophane.
Трябва да се отбележи обаче, че тъй като броят на хората, които живеят само от кръв диализата (в света е броят през 1976 г. е достигнал 55 хил. Души) започнаха да се появяват и нови предизвикателства, които не се очаква преди. До 1970 г., например, гледката преобладава, че методът на кръв диализа, когато се прилага в случаите на хронична бъбречна недостатъчност, не може по никакъв начин да се считат като средство за гарантиране. Въпреки това, постепенно, стъпка по стъпка увеличаване на положителните резултати от тази терапия е довело до факта, че съсредоточаването в момента вече е върху него, за да го даде на характера на процеса на обработка на всекидневния живот, "обикновен", за да го отведе до един обикновен пациент. Една стъпка в тази посока е подход към проблема на токсични вещества средно молекулно тегло. Друг аспект на работата се състои в това, че въвеждането на бързото кръв диализа значително да намали времето, необходимо за изчистване време, и по този начин "социализиране" на цялата методика, т. Е. За да го приближи до широките маси от населението.
Стимулът за разглеждане на токсини средно молекулно тегло превърнати мотиви, които могат да бъдат описани както следва. Ако диализа върху мембрана на cuprophane провежда достатъчно дълго време, тя започва внезапно различни нарушения, по-специално, характерни неврози или специфичен пигментация. Причината за всички тези събития на всички атрибути е постепенното натрупване на токсични вещества в тялото на високо молекулно тегло, т.е.. Е. такива токсини, че тази мембрана не е в състояние да отстрани. През 1960-те години, продължава изследванията в миниатюризацията на диализатори, развитието на нови, по-успешни мембрани и намирането на възможности за намаляване на необходимата повърхност мембрана. Основна промяна е миниатюризация на диализатори в този период, става възможно чрез използването на кухи влакна. От известно време, интерес към разработването на нови мембрани леко намаля, но заменена с нова концепция, същността на които могат да бъдат обобщени по следния начин. Ако токсични вещества средно молекулно тегло се отстранява, например чрез използване на целулозна мембрана, е необходимо първо да се увеличи активната повърхност на последния, и от друга страна, да се проведе диализа бавно в продължение на достатъчно дълъг период от време (това е отразено на фиг. 14). През този период различни фирми започнаха да произвеждат диализатори, характеризиращи се с много широк активна повърхност на мембраната. Освен това, едновременното използване на две диализатора се въвежда в практиката. Перспектива, основните изисквания, както и на общото ниво на научните изследвания в областта на нови мембрани могат да бъдат сведени до следните пет точки.

1. Необходимо е да се увеличи пропускливостта на мембраната по отношение на токсичните вещества средни молекулни тегла, вариращи (300-3000) т. Е. Увеличаване на дифузността на мембрани в 2-3 пъти в сравнение с предаване cuprophane.
2. По отношение на решения на нискомолекулни вещества е съвсем достатъчна пропускливост cuprophane, тъй като той не е свързан с риска от болезнени явления поради дехидратация.
3. За да се избегне обезводняване или хипотония за скорост ултрафилтрация трябва да съответства на скоростта на филтрация през мембраната на cuprophane. Е много желателно да се контролира също така процеса на ултрафилтрация, различна налягане в зависимост от състоянието на пациента.
4. Необходимо е да се увеличи силата на опън на мембраната при условия на абсорбция на влага в сравнение с cuprophane сила. По-специално, за да се намали количеството кръв подава към диализата не намалява способността на аналитично устройство, е необходимо да се увеличи силата на мембраната на абсорбцията на влага, т.е.. Д. Намаляване удължение при тези условия. Освен това е необходимо да се позволи безопасно използване на лепила, по-специално биологичната и също за осигуряване на съединение в стопилката.
5. Необходимо е да се намали цената на готовите стоки мембрани и по всеки възможен начин да се опростят и улеснят процедурите за контрол на качеството.

Поради факта, че предназначението е диализна мембрана на кръв, като един или друг от мембраните за допускане постижими, очевидно или чрез въвеждане във вода, или в самата мембрана уплътнение вода провеждане жлебове диспергиращи във водни разтвори. Очевидно е, че това трябва да бъдат докладвани на порестата структура на мембраната, веществото, което директно обгражда порите трябва да има възможно най-висока хидрофилно). Идеалният вариант би бил, че тук, ако това вещество е от своя страна граничи с висока степен на кристалност вериги с силно изразена хидрофобност. Ако увеличим хидрофилността, мембраната започва да се подобри афинитет към водата и значително увеличава преносната разтвореното вещество обаче рязко намаляване на силата на усвояването на мембраната на влага и за използване в нарастващ натиск, т.е.. F. диализа, става неизползваем. Това обстоятелство е основната причина за цикъл недостатъчност на изследвания на миниатюризация на диализатори (синтетични полимерни мембрани) през 1960.
Целулоза, както е известно, е с високо молекулно вещество синтезира от растенията с помощта на вода като разтворител. Целулоза като структурен материал в много случаи е оптимално, и това се дължи на кристалност при кристалните области пречат на потока на макромолекули. При проектирането на синтетични материали като функция трябва да бъдат взети под внимание и да се използва. Известно е, че само полиакрилонитрил се разтваря в силно полярни разтворители. Първо, това показва изразена последователна тенденция на полимерните вериги за образуване на агрегати, и от друга страна, позволява да си представим, че използването на полиакрилонитрил като подкрепата ще доведе до създаването на такива мембрани, силата на който абсорбция на влага ще намалее относително малко. Известно е също, че полиакрилонитрил е в състояние да взаимодействат с голям брой на високомолекулни съединения, за да се образува редица съполимери. Тази характеристика позволява на развитието на много методи за модифициране диализни мембрани за повишаване на тяхната светоразпръскване. Също така търси начини за подобряване на тяхната съвместимост с кръв.
Широка гама от разтворители за серия полимери полиакрилонитрил позволява използване в разнообразие от последните технологични изпълнения, по-специално за образуване на кухи влакна. Фирма "Монсанто" (САЩ) се конструира диализатора използваем на кухи влакна от съполимерите от тази серия. Устройството се настройва до ниво от клинични проучвания, но по-нататъшна работа по него са били замразени.
Също така се съобщава, че чрез съполимеризация мономер vinilaminovogo полиакрилонитрил серия, например, винил пиридин, и последващо кватернизиране с химическо свързване на хепарин може да се даде възможност на повърхността на мембраната да се предотврати съсирването на кръвта.
Основната страна на въпроса все още не е изяснена. За съжаление, по-нататъшни проучвания в тази насока са спрени.
Съобщението Известно е, че при използване на плосък резистентност мембрана за преминаване на урея е само 17 m / cm (19 мин / см използване cuprophane). Имаше също така информация, че споменатата стойност се увеличава рязко в случай на кухи влакна, достигайки 60-125 m / cm.

Фирма «Rhone Poulenc» (Франция), проектирани и произведени навикуларната кост тип диализатор многослоен сандвич мембрана на полиакрилонитрилна полимер. По-точно, основния материал на мембраната е акрилонитрил кополимер, съдържащ 10% натриев metallilsulfonata. По всяка вероятност, последната функция е да, първо, да се увеличи афинитета на мембраната към водата, и от друга страна, да се подобри нейната съвместимост с кръв. Фиг. 13, че скоростта на ултрафилтрация, капацитетът за предаване на вещества със средна молекулна маса и механична якост на тези мембрани е значително по-висока от филмите на cuprophane. Поради прекалено висока скорост разгледана ултрафилтрационна мембрана може да се използва в устройства, проектирани за cuprophane мембрана. Специфична тук е, че те са монтирани в модифицирана диализатора, което може да намали налягането върху диафрагмата и по този начин намаляване на скоростта на ултрафилтрация.
Понастоящем Националния институт за научни изследвания * (САЩ) са в процес на развитие на мембрана полиестер карбонат, съдържащ както хидрофилни и хидрофобни вериги под формата на блокове:

Смята се, че такива мембрани характеристика "мозайка" функционален химия, а именно домени на полиестерните компоненти с ясно изразена хидрофилност осигурява добра мембранната пропускливост на разтворени вещества (вж. Фиг. 13), като има предвид, че варовиковите части bisfenona висока хидрофобност увеличи механичната якост на мембраната. Индустриалното производство на такива мембрани и диализатори въз основа на тях все още не са започнали, но вече има съобщения за клинични изпитания на някои устройства, в които частично се използват новата мембрана. Някои данни за възникването на проблеми, свързани с механичната якост на мембраната бяха също наблюдавани трудности и нарушения, свързани с предаване. Те са причинени от масов брой разсейващи вещества. Въпреки това, на стандартната проба все още не е установена, и изготвяне на прогнози е малко преждевременно.

* Национален институт за научни изследвания.

Фиг. 15. Фрагмент от полисулфон кухи влакна.

С 1 - 2 podlozhki- микропорест слой - тънък слой, повтаряйки всички криви и неравности.
Очевидно е, че най-същественото предимство на новите мембрани, е, че те могат да се държим заедно, когато се нагряват в банята, и за разлика от cuprophane, че не е необходимо да ги постави на уплътнение рамка. Общо събрание на всички апарат диализатор prosta- изключително лесно да умалително, масата му може да бъде намалена до минимум. Общото впечатление е, че новият диализатора ще започне с пълна подновяване техника за пречистване на кръвта, тъй като всички традиционни диализаторите е проектиран за използване на целулозни мембрани.
Връщайки се към миниатюризация, трябва да се отбележи, че в многобройните коментари, целият апарат може да бъде намалена до размера, сравними с размерите на една цигара. Като цяло, всички предпоставки за по-нататъшното развитие на диализатори ще отбележат създаване на мембрани на блок и присадени съполимери, всяка верига от които съдържа двете хидрофилни и хидрофобни групи, или по-точно, структурните фрагменти. В същата посока, както изглежда, ще се развива и химически синтез на полимери за медицински цели.

Фиг. 16. Зависимост на клирънс на молекулното тегло извлечена от кръвоносните разтворените вещества. Натискът върху диафрагмата 100 мм Hg. Чл. QB = 200 мл / мин-Qd = 500 мл / мин.

1 - кухо влакно (М-1) на полиметилметакрилат stereokompleksa, 0.61 м2 2-cuprophane мембрана на 0.72 m2 (плосък hemodialyzer) - 3 - целулозни кухи влакна (CDAK-M4), получен чрез хидролиза на целулозен ацетат, 1.3 m *.
Понастоящем от «Amicon» (USA), разработен от мембраната от кухи влакна на основата на ароматен полимер топлоустойчива (полисулфон). Беше съобщено, че новите мембрани се характеризират със способността да много светлина пропускливост разтворени вещества средно молекулно тегло (вж. Фиг. 13). Тези мембрани се характеризират с ясно изразен хидрофобност. За публикации на висока дифузия те дават пореста структура, и с кръвта контактните повърхности са гладки и дори е възможно (фиг. 15), тъй като в противен случай е възможно механично нараняване на кръв. Когато количеството на водата се отстранява във ултрафилтруването с порьозни мембрани, надвишава определен критично ниво, използването на модерни, т. Е. традиционните устройства за подаване на диализата е изпълнен с опасност от дехидратация и хипотония. Концепцията на топлинна устойчивост на полимера по отношение на тази ситуация има значението, че дори и при висока температура молекулно движение на полимерните вериги са ограничени и полимера остава стабилен. Това се дължи на стабилността на макромолекулни вериги, продължава дори когато те включват молекули вода и добра механична якост на абсорбцията на влага мембрана е много вероятно. Използването на този тип полимери, т.е.. Е. топлоустойчиви, тя трябва да бъде много ефективно за диализни мембрани. Понастоящем изследвани и тествани мембрана на полибензимидазоли.
Значителен напредък е постигнат до момента в областта на изследователски филми на базата на целулозен ацетат като мембраната за обратна Дифузията се считат и като мембрани за кръв диализа. По-специално, те са определени, например, характеристики като пропускливост зависимост от степента на ацетилиране позиция ацетилиращи групи, мембранна технология и други производствени параметри. Несъмнено значение как съвпадат с оптимална комбинация от кристални и аморфни полимерни остатъци (първи места предоставят механична якост на мембраната, последната се осигури неговата дифузия) - в тази връзка да бъде взето предвид по време на коагулацията на производството на мембраната.
Известно е, че синдиотактични и изотактичен полиметилметакрилат стереоизомери комплекс пространствена форма. Той е бил използван за формиране на кухи влакна, която трябва да работи с новата диализатор. Както се вижда от фиг. 16, в сравнение с апарата на cuprophane мембрани върху него ще имат най-добрата възможност за пренос на средните вещества молекулно тегло, и по-висок коефициент на ултрафилтрация.
клинични изпитвания на диализатора мембрана активната област на 1.15 m2 на Проведени са образувани лъч 8000 кухи моновлакна с вътрешен диаметър от 240 микрона и 50 микрона дебелина на филма.
Таблица 21. Скоростта на преминаване на разтвори на вещества чрез колаген мембрана (см / сек)

Устройство тествани върху 63 пациенти 149 dializansa различни средни резултати са както следва: карбамид 142 мл / мин креатинина 116 мл / мин, пикочна киселина, 94 мл / мин (Q * б = 200 мл / мин, Qd = 500 мл / мин). Материалът на мембраната е stereokompleksny полимер и следователно неговата якост на опън (абсорбция на влага) по-голямо от 1 кг / см2, т. Е. постига много високо ниво.
Сега е добре проучен корелационни характеризиращи мембрани от колаген повторна употреба. По-специално, скоростта на зависимостта размножаване и скоростта на параметрите производствения процес на ултрафилтрационна мембрана. Някои от данните, представени в таблица. 21.
Тъй като механичната якост на мембраната не е достатъчно висока, за диализатори, предназначени за тестове са произведени колаген мембрана от кухи влакна. Някои от устройствата от този тип вече са били тествани в клиники. Много от характеристиките на източника на колаген, например, е много малък в сравнение с целулозата, адхезията на червените кръвни клетки, все още не е възстановен. В допълнение, разходите за материали все още е доста висока. Поради всички тези причини работата не е била доведена до етапа на клиничното приложение.