Xu hướng gần đây trong ứng dụng điều trị của vật liệu lọc máu nhân tạo cho bệnh thận
Jul 10, 2023
trừu tượng
Lọc máu là phương pháp thường được sử dụng để loại bỏ chất thải chuyển hóa dư thừa trong máu trong điều trị thay thế thận. Việc loại bỏ đầy đủ các chất độc này khỏi máu có thể làm giảm các biến chứng và cải thiện thời gian sống sót ở bệnh nhân lọc máu. Tuy nhiên, các vật liệu lọc máu sinh học hiện tại trong thực hành lâm sàng không phải là lý tưởng, khi nhu cầu sản xuất các vật liệu mới có khả năng tương thích sinh học tốt hơn, giảm độc tính và đặc biệt là tỷ lệ thanh thải độc tố hiệu quả hơn và chi phí sản xuất thấp hơn chưa được đáp ứng. Do đó, tổng quan này đã tóm tắt cẩn thận các vật liệu y sinh có cấu trúc khác nhau được thiết kế kỹ thuật mới được phát triển để lọc máu về loại và đặc điểm cấu trúc của vật liệu lọc máu, quy trình sản xuất, cũng như các đặc tính hoặc cơ chế hấp phụ hóa học giữa các bề mặt. Nghiên cứu này có thể cung cấp một tài liệu tham khảo có giá trị để chế tạo một thiết bị lọc thân thiện với người dùng, phù hợp hơn cho các ứng dụng lọc máu lâm sàng ở bệnh nhân lọc máu.
từ khóa
Lọc máu, Liệu pháp thay thế thận, Vật liệu sinh học kỹ thuật, Chất hấp phụ, Màng composite polymer.
Nhấn vào đây để biết Cistanche là gì
Giới thiệu
Độc tố trong nước tiểu thường tích tụ ở những bệnh nhân có chức năng thận bị tổn thương, bao gồm cả những người mắc bệnh thận giai đoạn cuối (ESKD). Điều này dẫn đến bệnh nghiêm trọng, với các liệu pháp thay thế thận là giải pháp duy nhất để sống sót. Nhiều nghiên cứu cho thấy tỷ lệ tử vong giảm và báo cáo về chất lượng cuộc sống tốt hơn ở những người nhận thận; tuy nhiên, nhu cầu vượt xa khả năng cung cấp, trong đó chỉ có 25 phần trăm bệnh nhân ESKD nhận được một quả thận [1]. Trên toàn thế giới, ước tính có khoảng 280 bệnh nhân trên một triệu người được chạy thận nhân tạo thường xuyên hoặc điều trị thẩm phân phúc mạc, trong khi tỷ lệ sống sót sau 5 năm của những người này thấp hơn từ 13% đến 60% so với những người trong dân số chung ở độ tuổi tương tự [1–3] . Do dân số già đi, cũng như tỷ lệ mắc bệnh tiểu đường và tăng huyết áp ngày càng tăng, tỷ lệ mắc ESKD dự kiến sẽ tăng trong những thập kỷ tới [4]. Hơn nữa, sự tích tụ các chất hòa tan gây ứ đọng urê ở nồng độ cao có liên quan đến các kết quả bất lợi ở bệnh nhân lọc máu, bao gồm tỷ lệ tử vong cao và chất lượng cuộc sống liên quan đến sức khỏe tổng thể thấp [5–8].
Creatinine là một chất độc niệu chính, và sự tập hợp của nó trong máu gây ra một loạt các triệu chứng nhiễm độc có thể làm giảm chức năng thận và do đó đẩy nhanh quá trình suy giảm thận [9]. Độc tố urê gắn với protein (PBUT) là các phân tử nhỏ chủ yếu liên kết với protein vận chuyển, albumin huyết thanh người trong máu [10] và tham gia vào quá trình tạo ra các loại oxy phản ứng (ROS) [11]. Mặc dù PBUT đặc biệt được biết là có liên quan đến các tác dụng phụ/độc hại, bao gồm bệnh tim mạch [12–14], tiến triển của suy thận [15] và tử vong [5], cơ chế và vai trò thanh thải thận của chúng trong sinh lý bệnh tăng ure huyết vẫn chưa rõ ràng [16 ]. Thông thường, p-cresyl sulfat (PCS), indoxyl sulfat (IS), 3- Carboxy-4-metyl-5-propyl-2-axit furanpropionic (CMPF) và indole{{14 }}axit axetic (IAA) là dấu hiệu sinh học dễ phân biệt nhất của bệnh urê huyết và được coi là độc tố urê huyết liên kết với protein nguyên mẫu có thể liên kết hơn 90 phần trăm protein huyết tương. Tất cả bốn PBUT này đều có vòng thơm và nhóm chức ion và có thể tạo liên kết không cộng hóa trị, chẳng hạn như lực Van der Waals và liên kết hydro, cũng như tương tác tĩnh điện và kỵ nước [16]. Với PBUTs, có sự cân bằng giữa cả hai dạng liên kết và không liên kết với protein trong quá trình bài tiết và lưu thông của chúng, và sự thanh thải vốn có của các chất độc không liên kết chủ yếu phụ thuộc vào sự bài tiết ở ống thận thông qua các chất vận chuyển anion hữu cơ cơ bản (OAT) cụ thể. Con đường sản xuất và giải phóng PBUT protein được thể hiện trong Hình 1 [16]. Nhiễm độc niệu có liên quan đến rối loạn chức năng nội mô và rối loạn chức năng miễn dịch, gây viêm và kích hoạt các tác nhân miễn dịch bẩm sinh thông qua việc tạo ra trạng thái tiền viêm liên quan đến các thụ thể giống như Toll và các cytokine gây viêm [14]. Do đó, việc loại bỏ đủ các chất độc này khỏi máu sẽ làm tăng hiệu quả của quá trình lọc máu, từ đó làm tăng tỷ lệ sống sót ở bệnh nhân ESKD. Cơ chế cơ bản của chạy thận nhân tạo được thể hiện trong Hình 2. Tuy nhiên, việc loại bỏ các chất chuyển hóa dư thừa bằng các liệu pháp thay thế thận ngoài cơ thể thông thường thông qua màng polyme xốp bán thấm hiện không hiệu quả trong sử dụng lâm sàng. Đặc biệt, rất khó để loại bỏ các PBUT thông qua chạy thận nhân tạo vì mỗi phân tử này đều có một gốc thơm và nhóm chức ion cho phép liên kết với một số vị trí hấp phụ trên albumin huyết thanh người [17–20]. Đã có báo cáo rằng tỷ lệ giảm dưới 35% của cả PCS và IS được loại bỏ trong quá trình chạy thận nhân tạo dòng chảy cao [11].
Chạy thận nhân tạo như một phương pháp điều trị ngoài cơ thể duy trì sự sống cho bệnh suy thận, trong đó một số lượng lớn bệnh nhân ESKD cần chạy thận dài hạn, cần phải chuẩn bị vật liệu bằng các phương pháp chế tạo đơn giản và chi phí thấp. Mặc dù tính hiệu quả và tính chọn lọc của màng lọc máu đã được cải thiện trong những thập kỷ gần đây, nhưng điều trị lọc máu truyền thống vẫn là một quy trình bất tiện, tốn thời gian và tốn kém [21–23]. Gần đây, một số vật liệu lọc máu y sinh đã được phát triển để tăng tỷ lệ loại bỏ độc tố, một số trong đó cũng có các đặc điểm như ít độc tính hơn và chi phí sản xuất thấp. Trong bài viết này, chúng tôi tóm tắt các kết quả này theo danh mục để cung cấp thông tin cho nghiên cứu sâu hơn về vật liệu lọc máu với các đặc tính được cải thiện.
Cistache tubulosa
Vật liệu y sinh để loại bỏ độc tố-chất hấp phụ
Than hoạt tính (AC) và zeolit là hai chất hấp phụ phổ biến được ứng dụng trong tinh chế để tăng tính chất siêu lọc. AC có một lịch sử lâu dài trong các hệ thống giải độc như một hạt hấp phụ vì nó có thể hấp thụ nhiều loại chất hòa tan [24–26]. Nó có kích thước lỗ lớn nhưng không chọn lọc kích thước. AC thể hiện khả năng hấp phụ cao đối với các độc tố urê huyết, nhưng nó cũng đồng thời loại bỏ các phân tử hữu ích khác. Giảm đường kính của hạt là một cách khả thi để tăng diện tích bề mặt bên ngoài và do đó tăng các vị trí hoạt động có thể tiếp cận và liên kết nhanh. Tuy nhiên, việc áp dụng huyền phù với than hoạt tính dạng bột cần có màng lọc để giữ chất hấp thụ lơ lửng và ngăn chặn bất kỳ hạt nào tiếp xúc với máu, điều này thường hạn chế thể tích chất hấp thụ và chắc chắn dẫn đến nồng độ chất hấp thụ thấp hơn [27]. So với AC, ống nano carbon (CNTs) có diện tích bề mặt cao hơn, tỷ lệ khung hình lớn hơn và hiệu suất hấp phụ tốt hơn đối với độc tố urê, do đó chúng được coi là vật liệu phù hợp hơn để thiết kế màng lọc máu hiệu quả cao [28–30] . Lưu và cộng sự. đã chế tạo các hạt hấp phụ carbon xốp (NPCA) chứa nitơ có thêm lợi thế về độ thanh thải PBUT an toàn và hiệu quả, đồng thời sở hữu khả năng tương thích máu trong ống nghiệm thỏa đáng. NPCA đã được điều chế thông qua quá trình nhiệt phân một hạt copolyme acrylonitrile/divinylbenzene xốp liên kết ngang (Hình 3a) [31]. Các hạt NPCA cho thấy tỷ lệ hấp phụ PBUT cao hơn (IS, PCS và IAA; 45 phần trăm , 44 phần trăm và 95 phần trăm ) và hiệu suất hấp phụ tương đương đối với các chất độc có trọng lượng phân tử trung bình (PTH và IL-6) trong huyết tương người so với HA- 130/MG-150 (một chất hấp phụ thương mại được sử dụng trong phòng khám). Cơ chế loại bỏ PBUT của NPCA được cho là do sự cạnh tranh giữa các nhóm chức nitơ trên NPCA và protein để PBUT liên kết thông qua tương tác tĩnh điện và nó không có mối quan hệ chặt chẽ với cấu trúc lỗ rỗng (Hình 3b) [31].
Không giống như AC vô định hình, chất hấp phụ tinh thể có thể cho phép mô tả đặc tính cấu trúc trực tiếp có thể giúp hiểu được sự tương tác giữa chất hấp phụ và độc tố, điều này rất quan trọng đối với việc thiết kế vật liệu hấp phụ ưu việt. Zeolite là một trong những chất inosilicate phèn tốt nhất được ứng dụng cho nhiều loại sàng phân tử và có tính kháng cao trong các quá trình hóa học và nhiệt [32]. Zeolit không độc hại, ổn định trong dung dịch nước và không bị phân hủy trong điều kiện sinh lý. Hơn nữa, các loại zeolit vi xốp khác nhau có hệ thống kênh ở các kích cỡ khác nhau có thể hấp thụ có chọn lọc một số độc tố urê huyết [33–36] và chúng có thể được tìm thấy tự nhiên hoặc được sản xuất tổng hợp. Những tính năng này làm cho zeolit trở thành vật liệu tiềm năng cho các ứng dụng thận nhân tạo. Kích thước và hình dạng của các hạt zeolite rất quan trọng đối với khả năng hấp thu creatinine khi kết hợp bên trong màng [37, 38]. Ví dụ, các hạt vi mô có hiệu suất hấp phụ creatinine tốt hơn so với các hạt nano. Trong khi đó, so với các hạt nano hình que, các hạt nano hình cầu là lựa chọn tốt hơn để kết hợp vào các sợi polyme quay điện để cải thiện tốc độ thanh thải creatinine [37].
bổ sung nước tiểu
Wernet et al. đã nghiên cứu việc loại bỏ độc tố urê bằng cách sử dụng zeolit của các loại cấu trúc khác nhau [33]. Họ kết luận rằng đặc tính hấp phụ của zeolit không chỉ phụ thuộc vào kích thước của các kênh mà còn phụ thuộc vào tương tác giữa các chất bị hấp phụ và mạng zeolit. Cụ thể hơn, zeolit silicalite (MFI) thể hiện khả năng hấp phụ mạnh p-cresol (khoảng 60 phần trăm p-cresol trong dung dịch với nồng độ gần với nồng độ được tìm thấy ở bệnh nhân tăng urê huyết), điều này được cho là do hiệu ứng mở/kích thước kênh và tương tác liên kết hydro. Cơ chế hấp phụ được thể hiện trong Hình 4 (ví dụ: sự hấp phụ của p-cresol lên zeolit silicalite) [39]. MFI sở hữu thời gian cân bằng ít hơn và mức độ hấp phụ p-cresol cao hơn so với màng dựa trên cellulose và màng tổng hợp [39]. Ngoài ra, có thể loại bỏ có chọn lọc 75% creatinine trong dung dịch bằng mordenite có tính axit (MOR), về cơ bản là do tương tác tĩnh điện giữa nhóm Ofunction và các vị trí Brønstedt có trong các lỗ MOR [33]. Khả năng hấp phụ cao của axit uric trên các stilbit trao đổi ion (STIs), chẳng hạn như Ca-STI, K-STI và Na-STI, có thể là do tương tác tĩnh điện giữa cation và nguyên tử âm của liên kết phân tử phân cực. Tuy nhiên, có một cách tiềm năng để tăng tính chất hấp phụ của STI thông qua việc hình thành các tương tác cộng hóa trị mạnh bằng cách sử dụng các cation có ái lực với độc tố urê huyết [33]. Bergé-Lefranc và cộng sự. đã chứng minh thêm rằng MFI silica tinh khiết sở hữu khả năng loại bỏ p-cresol tốt hơn so với MFI aluminosilicate (Si/Al=30, bù điện tích với H+ , Na+ , K+ và Mg2+ ) [34]. Họ phát hiện ra rằng so với trong dung dịch, ái lực của p-cresol đối với zeolit nói chung giảm trong huyết thanh người (thu được từ bệnh nhân lọc máu) do protein làm tắc nghẽn hệ thống lỗ chân lông. Do đó, zeolit chỉ có thể được sử dụng trong dịch siêu lọc mà không tiếp xúc trực tiếp với albumin huyết thanh [35].
Khung kim loại-hữu cơ (MOF) là một loại vật liệu lai mới, có tính ổn định nhiệt và hóa học cao và đã được chứng minh là hiệu quả hơn so với vật liệu AC hoặc silica trung tính, do độ xốp siêu cao và các vị trí hoạt động của nó [40–42] . Và diện tích bề mặt BET và đường kính lồng MOF bên trong trước đây đã được đưa ra giả thuyết là các tham số chính trong khả năng hấp phụ của MOF [43]. MOF được tạo thành từ các ion kim loại và các liên kết hữu cơ thông qua các giới hạn tọa độ để tạo thành cấu trúc 1D, 2D hoặc 3D [40, 44]. MOF đã nhanh chóng đạt được sức hút trong các ứng dụng, nhưng không giới hạn, tách hợp chất có hoạt tính sinh học [45], lọc nước [46, 47], phân phối thuốc [48] và tách khí [49]. Tuy nhiên, việc sử dụng MOFs trong các ứng dụng thận nhân tạo vẫn còn ở giai đoạn đầu. Hơn nữa, MOFs sở hữu độ bền đặc biệt, và không giống như các loại vật liệu tinh thể khác, chúng có thể được nghiên cứu một cách có hệ thống và được tích hợp vào một loạt các chức năng [50].
chiết xuất vỏ hồ đào
Abdelhameed và cộng sự. đã báo cáo về một loại MOF dựa trên Zr được phát triển trong hỗn hợp vải bông, có thể được tái tạo bằng cách siêu âm sử dụng metanol, trong khi hiệu quả của nó trong việc loại bỏ creatinine chỉ giảm 16 phần trăm (98 phần trăm so với 82 phần trăm ) sau ba chu kỳ tạo [ 51]. Hỗn hợp tại chỗ này được định dạng trực tiếp mà không cần chế tạo UiO-66-(COOH)2 và thay vào đó sử dụng 1,2,4,5- benzen tetracarboxylic dianhydrit, zirconi tetraclorua và vải bông [51]. Hỗn hợp vải cotton UiO-66- (COOH)2@ hấp thụ creatinine thông qua các tương tác yếu giữa các vị trí liên kết của MOF và các nhóm chức năng của creatinine. Cơ chế phản ứng được thể hiện trong Hình 5. Bên cạnh đó, đã có báo cáo rằng chức năng hóa UiO-66 với các nhóm thế có hóa trị như -NH2, -OH và SO2H đã cải thiện đáng kể khả năng hấp phụ bằng cách thay đổi tính chất điện tử của MOF [52 , 53]. Klaudia et al. đã tổng hợp chuỗi vật liệu UiO-66 thay đổi theo hàm lượng cuối cùng của các nhóm amin bằng cách thay đổi tỷ lệ H2BDC/H2BDC-NH2 và thêm axit clohydric (HCl) trong quá trình tổng hợp biến tính [52]. Họ xác nhận rằng UiO-66-NH2(75 phần trăm ) (với 75 phần trăm mol nhóm -amino) và UiO-66-NH2(75 phần trăm )12,5 phần trăm HCl thực hiện khả năng hấp phụ tốt hơn đối với axit hippuric và {{39} }axit indoleacetic, cho thấy khả năng hấp phụ tương tự với NU-1000, trong khi đó, UiO-66-NH2 được điều chế vẫn không cho thấy bất kỳ tác dụng gây độc tế bào nào.
Kato et al. đã quan sát hành vi hấp phụ của cresyl sulfat trong một loạt MOF dựa trên Zr6-với cấu trúc liên kết, kết nối và cấu trúc liên kết khác nhau, bao gồm UiO-66, UiO-67, UiO-NDC, PCN{ {4}}OH, NU-901, NU-1000, NU-1010, NU-1200 và MOF-808 [50]. Các MOF dựa trên zirconium này có diện tích bề mặt và kích thước lỗ xốp tương đương nhau. Trong số đó, NU-1000 thể hiện hiệu quả loại bỏ độc tố cao nhất, trong đó hơn 70% p-cresyl sulfat, 98% indoxyl sulfat và axit hippuric trong dung dịch, cũng như khoảng 93% p-cresyl sulfat , có thể được loại bỏ khỏi albumin huyết thanh người. Điều này có thể là do các vị trí hấp phụ kỵ nước cao được kẹp bởi hai liên kết pyren, cũng như liên kết hydro giữa các nhóm hydroxyl trên các nút Zr6 và các nhóm chức năng ion của chất hấp phụ [50]. Hai vị trí của p-cresyl sulfat trên NU-1000 được mô tả trong Hình 6. Hai vị trí này gần như có cùng tỷ lệ chiếm chỗ, ở đó các tương tác tĩnh điện với các nhóm hydroxyl trên các nút Zr6 và tương tác π-π với các trình liên kết dựa trên pyrene là những yếu tố quan trọng trong khả năng hấp phụ. Tuy nhiên, Cuchiaro et al. đã chỉ ra rằng ứng dụng của NU-1000 bị hạn chế vì nó không có sẵn trên thị trường và sắt là một chất thay thế mong muốn cho zirconi [43]. Cuchiaro và cộng sự. tổng hợp MIL-100(Fe) và MOF-808, cả hai đều có cùng một liên kết hữu cơ với MOF-808 nhưng MIL-100 (Fe) ít độc hơn do chứa sắt nút kim loại dựa trên [43]. Họ nhận thấy mức độ hấp thụ p-cresyl sulfate đối với MIL-100(Fe) lớn hơn gấp ba lần so với MOF-808, ít tương quan hơn với diện tích bề mặt BET, kích thước lỗ rỗng, đường kính lồng và số lượng cacbon thơm trong liên kết hữu cơ, chỉ ra rằng tương tác kim loại-sắt có thể diễn ra thuận lợi hơn trong MIL-100(Fe) so với MOF-808.
Lấy cảm hứng từ khả năng tự thanh lọc của thận, Chen et al. đã đề xuất một chất hấp phụ mới gọi là các hạt opal nghịch đảo polyme in phân tử (MIPIOPs) [54]. Ở đây, môi trường chất lỏng được sử dụng để giải quyết vấn đề nan giải về sự tiếp xúc không đủ giữa vật liệu hấp phụ và phân tử mục tiêu. Các MIPIOP được nhúng trong một chip vi lỏng với bộ trộn xương cá và thang đo có thể dễ dàng được khuếch đại để chứa một số lượng lớn MIPIOP để tinh chế. Hơn nữa, các kênh xương cá có thể tạo ra sự chuyển động hỗn loạn của chất lỏng, và do đó cải thiện hiệu quả trộn và hấp phụ giữa các phân tử sinh học mục tiêu và MIPIOP. MIPIOP được chế tạo thông qua quy trình in kết hợp (Hình 7). Hạt tinh thể keo silica (SCCB) lần đầu tiên được chế tạo, sau đó các hạt nano silica trên bề mặt của SCCB hấp thụ lysozyme thông qua tương tác tĩnh điện. Bước tiếp theo lấp đầy khoảng trống giữa các hạt nano silica của SCCB có chức năng lysozyme bằng cách sử dụng hỗn hợp tiền chất gồm gelatin methacrylate (GelMA), polyethylen glycol diacrylate (PEGDA), urê và creatinine. Sau đó, các SCCB và phân tử dấu ấn, bao gồm lysozyme, urê và creatinine, được loại bỏ khỏi polyme tiền gel. Các MIPIOP thu được có nhiều vị trí liên kết phân tử cho lysozyme ở bề mặt, trong khi urê và creatinine ở bên trong. MIPIOPs có các tính năng độc đáo và hiển thị khả năng tương thích với máu tốt, đồng thời người ta đã chứng minh rằng khả năng hấp phụ của chúng được duy trì ổn định sau khi được tái sử dụng năm lần [54]. Ngoài ra, do các cấu trúc xốp 3D có trật tự cao, chúng được truyền đạt các đặc tính khoảng cách dải quang tử cho phép theo dõi và tự báo cáo trạng thái hấp phụ.
Cyclodextrin (CD) là các oligosacarit tuần hoàn hình xuyến bao gồm 6-8 đơn vị D-glucose ( , , ), với lớp ngoài ưa nước và khoang bên trong tương đối kỵ nước, có thể bao bọc các khách hoặc đại phân tử ưa béo có trọng lượng phân tử thấp khác nhau [55 , 56]. -CD hình cốc bao gồm 7 đơn vị glucose và được áp dụng phổ biến nhất do khả năng nhận biết nhạy cảm của các phân tử kỵ nước đa dạng bằng cách tạo thành phức hợp khách CD. Lý và cộng sự. lần đầu tiên đề xuất bổ sung poly- -cyclodextrin (PCD) được liên kết ngang vào dịch thẩm tách của thiết bị thẩm tách bên ngoài để cải thiện hiệu quả truyền khối của indoxyl sulfat (IS) (Hình 8a) [56]. PCD được tổng hợp bởi một liên kết chéo giữa -CD và epichlorohydrin (ECH). -CD đầu tiên được hòa tan trong dung dịch NaOH, sau đó ECH được thêm vào hỗn hợp, sau đó được khuấy ở 30 độ trong 2 giờ. Theo nghiên cứu ban đầu, khả năng liên kết tối đa của PCD đối với IS là khoảng 45 mg g-1 và tỷ lệ loại bỏ tăng 21 phần trăm đã đạt được trong thử nghiệm lọc máu mô phỏng với sự ra đời của PCD. Cơ chế IS liên kết với PCD có thể là vòng indole của IS được đặt trong khoang của -CD thông qua tương tác kỵ nước và liên kết hydro [56]. Chiến lược mới này không gây tác động tiêu cực lên màng lọc máu và an toàn cho ứng dụng lâm sàng vì PCD đã được chứng minh là có tỷ lệ tán huyết thấp và không thể đi qua màng lọc để tiếp xúc với máu (đường kính thủy động lực học của polyme là 9nm). Lý và cộng sự. so sánh thêm khả năng hấp phụ của poly- -cyclodextrin, poly- - cyclodextrin và poly- -cyclodextrin và poly- - cyclodextrin hoạt động tốt nhất với khả năng liên kết cresol sulfat (PCS) tối đa (263 mg g-1) [57]. Họ phát hiện ra rằng việc thanh thải PCS trong huyết tương thông qua chế độ một lần (Hình 8b) hiệu quả hơn chế độ tái chế (96 phần trăm so với 43 phần trăm ), nguyên nhân là do sự khác biệt về nồng độ PCS giữa huyết tương và dịch thẩm tách tăng lên khi loại bỏ CÁI. Và PCS (96 phần trăm ), axit hippuric (98 phần trăm ) và axit quinolinic (97 phần trăm ) trong huyết tương đã được loại bỏ trong hệ thống thẩm tách có bổ sung PCD, làm sáng tỏ thêm đặc tính loại bỏ PBUT phổ rộng của PCD [57].
MXene là một họ cacbua hai chiều và nitrua của các kim loại chuyển tiếp có cấu trúc chung là Mn cộng với 1XnTx (M là kim loại chuyển tiếp sớm, chẳng hạn như Ti, V, Nb, v.v.; n cộng với 1=1-3; X là C và/hoặc N; Tx đại diện cho các kết thúc bề mặt, chẳng hạn như O, OH, F và/hoặc Cl) [58, 59]. MXenes có sự kết hợp độc đáo của các đặc tính, bao gồm tính ưa nước do bề mặt được chức năng hóa và dung dịch keo ổn định trong nước do có điện thế zeta âm cao, và đã được nghiên cứu rộng rãi trong lĩnh vực y sinh trong những năm gần đây [58]. Ti3C2Tx là thành viên được báo cáo đầu tiên và được nghiên cứu nhiều nhất của MXenes và được biết là có khả năng hấp thụ urê hiệu quả. Và Ti3C2Tx đã được chứng minh mạnh mẽ là có tính tương thích sinh học tương đối cao và độc tính sinh học thấp trong các nghiên cứu in vivo trước đây [60]. Trong nghiên cứu của Zhao và cộng sự, Ti3C2Tx (Ti3C2- F, Ti3C2-O, Ti3C2-OH, được chế tạo từ tiền chất Ti3AlC2 sử dụng 10% khối lượng axit flohydric) được sử dụng làm chất hấp phụ trong dung dịch nước, và nó thực hiện tốc độ hấp phụ nhanh và khả năng hấp phụ cao hơn đối với creatinine và axit uric so với than hoạt tính thông thường [59]. Ái lực cao giữa Ti3C2Tx và creatinine trong quá trình hấp phụ được cho là do sự kết thúc bề mặt ưa nước của Ti3C2Tx và sự khuếch tán giữa các hạt của creatinine giữa lớp Ti3C2Tx. Tuy nhiên, trong quá trình hấp phụ axit uric, ái lực cao có thể đến từ liên kết hydro (TiOH…N) và tương tác van der Waals. Hơn nữa, xét rằng Ti3C2Tx hấp thụ hiệu quả urê, creatine và axit uric, cũng như các cation điện giải (K+, Ca2+, Mg2+, v.v.) cũng có thể chiếm các vị trí hoạt động của Ti3C2Tx, Zhao và cộng sự. đề xuất rằng Ti3C2Tx có tiềm năng được sử dụng làm chất hấp thụ hiệu quả để tái tạo dịch thẩm tách. Gần đây hơn, Wang et al. đã chuẩn bị tấm nano Ti3C2Tx bằng cách tách lớp Ti3C2Tx đã ăn mòn trong nước khử khí bằng siêu âm và lần đầu tiên phát hiện ra rằng khả năng loại bỏ cực cao của Ti3C2Tx đối với IL-6, gấp 13,4 lần so với than hoạt tính truyền thống và tốc độ loại bỏ nhanh hơn nhiều [ 61]. Cơ chế hấp phụ chính là sự hình thành liên kết hydro giữa MXene và IL-6 (TI-X … HNC=O), cũng như sự cố định IL-6 trên bề mặt của Tấm nano MXene.
viên nang cistache
Phần kết luận
Để kết luận, chúng tôi đã tóm tắt vật liệu sinh học mới để lọc máu đã được báo cáo trong những năm gần đây. Những vật liệu sinh học này được chia thành 3 loại, bao gồm chất hấp phụ, màng composite polyme và vật liệu nano. Các chất hấp phụ, chẳng hạn như zeolit, than hoạt tính và CTN, thường được kết hợp bên trong vật liệu polyme để tăng cường khả năng siêu lọc. Khi các hạt hấp phụ được phân tán khắp ma trận polyme, hiệu quả loại bỏ độc tố urê có thể được cải thiện đáng kể bằng cách kết hợp hấp phụ và khuếch tán các chất hòa tan giữ urê, điều này đã được xác nhận trong các nghiên cứu liên quan đến màng tổng hợp MMM và f-CNT/PES. Do diện tích bề mặt lớn và độ xốp, vật liệu nano và MOF đều thể hiện khả năng hấp phụ thuận lợi. Ngoài ra, việc chế tạo sợi nano polyme có hiệu quả về chi phí và MOF dựa trên Zr có khả năng tái sử dụng tốt.
Tính thẩm thấu là một đặc tính quan trọng của màng được sử dụng để lọc máu vì tỷ lệ loại bỏ chất độc thấp khiến bệnh nhân phải trải qua thời gian lọc máu kéo dài khiến chi phí cao hơn. Khi nồng độ độc tố tự do ở phía dịch lọc được duy trì ở mức thấp, sẽ có một động lực khuếch tán liên tục trên toàn bộ chiều dài của máy chạy thận nhân tạo, đặc biệt là đối với PBUT [130, 131]. Như đã đề cập trong bài báo này, các vật liệu có diện tích bề mặt lớn và độ xốp là những ứng cử viên đầy triển vọng để sản xuất màng lọc máu. Nhúng các hạt hấp phụ vào ma trận màng polyme cũng là một phương pháp hiệu quả để đạt được tốc độ thanh thải chất độc urê hiệu quả hơn, nhờ duy trì sự chênh lệch nồng độ. Ngoài ra còn có một số chất hấp phụ mà khả năng hấp phụ của chúng ít tương quan với cấu trúc lỗ rỗng, chẳng hạn như hạt NPCA. Do đó, điều quan trọng là phải phân tích cấu trúc phân tử tương ứng của chất hấp phụ và chất độc urê, cũng như sự tương tác giữa chúng.
Chạy thận là một phương pháp điều trị lâu dài và duy trì sự sống cho bệnh nhân ESKD, và cần gần 500 L nước máy để có được nước lọc tinh khiết cho một lần chạy thận nhân tạo, điều này rất tốn kém cả về chi phí và năng lượng [132]. Do đó, phương pháp sản xuất vật liệu lọc máu đơn giản và chi phí thấp có ý nghĩa rất lớn đối với ứng dụng lâm sàng của nó. Ngoài ra, màng sinh học vi sinh do đọng nước vẫn sẽ hình thành khi hệ thống đường ống không phù hợp hoặc bảo trì máy móc không đúng cách [133, 134]. Sự phát triển và ly giải của vi khuẩn trong hệ thống lọc nước, và do đó chất gây sốt có thể được truyền vào máu của bệnh nhân, gây ra tình trạng viêm vi mô, dẫn đến tác dụng phụ về tim mạch hoặc tác dụng phụ cấp tính, như sốt và chuột rút cơ bắp [133–139] . Một số hệ thống hấp thụ để loại bỏ nội độc tố (ví dụ: lipopolysacarit) đã được báo cáo, chẳng hạn như các hạt nano được chức năng hóa [140], than hoạt tính [26, 141], việc bổ sung chất đồng trùng hợp PS-poly (ethylene glycol) (PS-PEG) và chất tẩy trắng khử trùng [133]. Ngoài ra, MMM cung cấp khả năng loại bỏ nội độc tố vượt trội và hoạt động như một rào cản an toàn giúp tránh các phản ứng viêm mà không làm giảm khả năng loại bỏ độc tố urê [71]. Nhìn chung, vật liệu sinh học với khả năng siêu lọc lâu dài và cao, khả năng tương thích sinh học thuận lợi và phương pháp chế tạo hiệu quả về chi phí là những ứng cử viên lý tưởng cho quá trình lọc máu. Ngay cả khi các vật liệu sinh học mới được đề cập trong tổng quan này đã cải thiện khả năng hấp phụ và khả năng tương thích sinh học, thì vẫn còn nhiều việc phải làm tập trung vào việc sửa đổi vật liệu để chúng phù hợp với ứng dụng lâm sàng.
Người giới thiệu
1. Webster AC, Nagler EV, Morton RL, Masson P. Bệnh thận mãn tính. lưỡi giáo. 2017;389(10075):1238–52.
2. Tonelli M, Wiebe N, Knoll G, Bello A, Browne S, Jadhav D, et al. Đánh giá có hệ thống: ghép thận so với lọc máu trong các kết quả liên quan đến lâm sàng. Am J Ghép. 2011;11(10):2093–109.
3. Nordio M, Limido A, Maggiore U, Nichelatti M, Postorino M, Quintaliani G. Tỷ lệ sống của bệnh nhân được điều trị bằng lọc máu dài hạn so với dân số chung. Am J Thận Dis. 2012;59(6):819–28.
4. Liyanage T, Ninomiya T, Jha V, Neal B, Patrice HM, Okpechi I, et al. Tiếp cận điều trị bệnh thận giai đoạn cuối trên toàn thế giới: tổng quan hệ thống. lưỡi giáo. 2015;385(9981):1975–82.
5. Bammens B, Evenepoel P, Keuleers H, Verbeke K, Vanrenterghem Y. Nồng độ tự do trong huyết thanh của chất hòa tan bị giữ lại gắn với protein p-cresol dự đoán tỷ lệ tử vong ở bệnh nhân chạy thận nhân tạo. Thận Int. 2006;69(6):1081–7.
6. Cheung AK, Rocco MV, Yan G, Leypoldt JK, Levin NW, Greene T, et al. Nồng độ microglobulin beta-2 huyết thanh dự đoán tỷ lệ tử vong ở bệnh nhân lọc máu: kết quả của nghiên cứu tại nhà. J Am Sóc Nephrol. 2006;17(2):546–55.
7. Ito S, Osaka M, Higuchi Y, Nishijima F, Ishii H, Yoshida M. Indoxyl sulfate gây ra các tương tác bạch cầu-nội mô thông qua quá trình chọn lọc điều chỉnh tăng. Hóa chất sinh học J. 2010;285(50):38869–75.
8. Duranton F, Cohen G, De Smet R, Rodriguez M, Jankowski J, Vanholder R, et al. Nồng độ bình thường và bệnh lý của độc tố urê huyết. J Am Sóc Nephrol. 2012;23(7):1258–70.
9. Panasyuk-Delaney T, Mirsky VM, Hệ điều hành Wolfbeis. Cảm biến creatinine điện dung dựa trên một polyme in dấu phân tử được chụp ảnh. điện phân. 2002;14(3):221–4.
10. Vanholder R, De Smet R, Glorieux G, Argiles A, Baurmeister U, Brunet P, et al. Đánh giá về độc tố urê: phân loại, nồng độ và sự biến đổi giữa các cá nhân. Thận Int. 2003;63(5):1934–43.
11. Itoh Y, Ezawa A, Kikuchi K, Tsuruta Y, Niwa T. Chất độc ure huyết gắn với protein ở bệnh nhân chạy thận nhân tạo được đo bằng sắc ký lỏng/khối phổ song song và ảnh hưởng của chúng đối với quá trình sản xuất hồng nội mô. Hậu môn Bioanal Chem. 2012;403(7):1841–50.
12. Lin CJ, Pan CF, Liu HL, Chuang CK, Jayakumar T, Wang TJ, et al. Vai trò của độc tố urê liên kết với protein đối với bệnh động mạch ngoại vi và suy mạch máu ở bệnh nhân chạy thận nhân tạo. Xơ vữa động mạch. 2012;225(1):173–9.
13. Wu PH, Lin YT, Chiu YW, Baldanzi G, Huang JC, Liang SS, et al. Mối quan hệ của indoxyl sulfat và p-cresyl sulfat với các protein tim mạch mục tiêu ở bệnh nhân chạy thận nhân tạo. Đại diện Khoa học 2021;11(1):3786.
14. Falconi CA, Junho CVC, Fogaça-Ruiz F, Vernier ICS, Da Cunha RS, Stinghen AEM, et al. Độc tố niệu: một mối nguy hiểm đáng báo động liên quan đến hệ thống tim mạch. Vật lý phía trước. 2021;12:686249.
15. Wu IW, Hsu KH, Lee CC, Sun CY, Hsu HJ, Tsai CJ, et al. P-cresyl sulfat và indoxyl sulfat dự đoán sự tiến triển của bệnh thận mãn tính. Cấy ghép quay số Nephrol. 2011;26(3):938–47.
16. Daneshamouz S, Eduok U, Abdelrasoul A, Shoker A. Độc tố urê gắn với protein (PBUTS) ở bệnh nhân mắc bệnh thận mãn tính (CKD): con đường sản xuất, thách thức và những tiến bộ gần đây trong việc thanh thải PBUTS ở thận. NanoImpact. 2021;21:100299.
17. Ghuman J, Zunszain PA, Petitpas I, Bhattacharya AA, Otagiri M, Curry S. Cơ sở cấu trúc của tính đặc hiệu gắn thuốc của albumin huyết thanh người. J Mol Biol. 2005;353(1):38–52.
18. Brettschneider F, Toelle M, von der Giet M, Passlick-Deetjen J, Steppan S, Peter M, et al. Loại bỏ các chất độc urê kỵ nước, gắn kết với protein bằng kỹ thuật hấp phụ và tách huyết tương phân đoạn kết hợp. Nội tạng nhân tạo. 2013;37(4):409–16.
19. Berge-Lefranc D, Chaspoul F, Cerini C, Brunet P, Gallice P. Nghiên cứu nhiệt động lực học về tương tác indoxyl sulfat với albumin huyết thanh người và liên kết cạnh tranh với p-cresyl sulfat. J Therm Anal Calorim. 2014;115(3):2021–6.
20. Yu S, Schuchardt M, Toelle M, van der Giet M, Zidek W, Dzubiella J, et al. Tương tác của albumin huyết thanh người với độc tố urê huyết: một nghiên cứu nhiệt động lực học. RSC Adv. 2017;7(45):27913–22.
21. Baboolal K, McEwan P, Sondhi S, Spiewanowski P, Wechowski J, Wilson K. Chi phí lọc thận ở Vương quốc Anh--một nghiên cứu đa trung tâm. Cấy ghép quay số Nephrol. 2008;23(6):1982–9.
22. Harris A, Cooper BA, Li JJ, Bulfone L, Branley P, Collins JF, et al. Chi phí-hiệu quả của việc bắt đầu lọc máu sớm: một thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng. Am J Thận Dis. 2011;57(5):707–15.
23. Cử nhân trẻ, Chan C, Blagg C, Lockridge R, Golper T, Finkelstein F, et al. Làm thế nào để vượt qua các rào cản và thiết lập một chương trình HD tại nhà thành công. Phòng khám J Am Soc Nephrol. 2012;7(12):2023–32.
24. Đinh DC, Recht NS, Hostetter TH, Meyer TW. Truyền máu bằng carbon có màng bọc cung cấp khả năng thanh thải hạn chế các chất hòa tan gắn với protein. Nội tạng nhân tạo. 2008; 32(9):717–24.
25. Tro SR. Chất hấp thụ trong điều trị urê huyết: một lịch sử ngắn và một tương lai tuyệt vời. Quay số Semin. 2009;22(6):615–22.
26. Gun'Ko VM, Betz WR, Patel S, Murphy MC, Mikhalovsky SV. Hấp phụ lipopolysacarit trên sàng carbon. Carbon. 2006;44(7):1258–62.
27. Ash SR, Sullivan TA, Carr DJ. Huyền phù hấp thụ so với Cột hấp phụ để giải độc ngoài cơ thể trong suy gan. Mặt số Apher. 2006;10(2):145–53.
28. Ye C, Gong Q, Lu F, Liang J. Sự hấp thụ các chất độc uraemia trên các ống nano carbon. Tháng 9 Purif Technol. 2007;58(1):2–6.
29. Lu C, Su F. Hấp phụ chất hữu cơ tự nhiên bằng ống nano cacbon. Tháng 9 Purif Technol. 2007;58(1):113–21.
30. Spitalsky Z, Tasis D, Papagelis K, Galiotis C. Vật liệu tổng hợp ống nano carbon-polyme: hóa học, xử lý, tính chất cơ và điện. Prog Polym Sci. 2010;35(3):357–401.
31. Liu Y, Peng X, Hu Z, Yu M, Fu J, Huang Y. Chế tạo chất hấp phụ carbon xốp chứa nitơ mới để loại bỏ độc tố urê liên kết với protein. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2021;121:111879.
32. Soldatkin OO, Soy E, Errachid A, Jaffrezic-Renault N, Akata B, Soldatkin AP, et al. Ảnh hưởng của thành phần vật liệu tổng hợp nano zeolit/enzym đến các đặc tính phân tích của cảm biến sinh học urê dựa trên các bóng bán dẫn hiệu ứng trường chọn lọc ion. Sens Lett. 2011;9(6SI):2320–6.
33. Wernert V, Schäf O, Ghobarkar H, Denoyel R. Tính chất hấp phụ của zeolit cho các ứng dụng thận nhân tạo. Micropor Mesopor Mat. 2005;83(1): 101–13.
34. Bergé-Lefranc D, Pizzala H, Paillaud JL, Schäf O, Vagner C, Boulet P, et al. Sự hấp phụ của các phân tử độc tố urê nhỏ trên zeolit loại mfi từ dung dịch nước. hấp phụ. 2008;14(2):377–87.
35. Bergé-Lefranc D, Vagner C, Calaf R, Pizzala H, Denoyel R, Brunet P, et al. Loại bỏ in vitro độc tố urê gắn với protein p-cresol bằng zeolit loại mfi. Micropor Mesopor Mat. 2012;153:288–93.
36. Namekawa K, Tokoro Schreiber M, Aoyagi T, Ebara M. Chế tạo sợi nano composite zeolit–polyme để loại bỏ độc tố urê huyết từ bệnh nhân suy thận. Biomater Sci-Uk 2014;2(5):674–9.
37. Lu L, Chen C, Samarasekera C, Yeow JTW. Ảnh hưởng của hình dạng và kích thước hạt zeolite đến khả năng hấp thụ độc tố urê dưới dạng bột và chất độn trong màng. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2017;105(6):1594–601.
38. Tantekin-Ersolmaz SB, Atalay-Oral C, Tatlier M, Erdem-Senatalar A, Schoeman B, Sterte J. Ảnh hưởng của kích thước hạt zeolit đến hiệu suất của màng nền hỗn hợp zeolit polyme. Khoa học màng J. 2000;175(2):285–8.
39. Wernert V, Schäf O, Faure V, Brunet P, Dou L, Berland Y, et al. Sự hấp phụ của độc tố urê huyết p-cresol trên màng chạy thận nhân tạo và chất hấp phụ vi xốp zeolite silicalite. Công nghệ sinh học J. 2006;123(2):164–73.
40. Furukawa H, Cordova KE, O'Keeffe M, Yaghi OM. Hóa học và ứng dụng của khung kim loại-hữu cơ. Khoa học. 2013;341(6149):974.
41. Haque E, Jun JW, Jhung SH. Loại bỏ hấp phụ metyl da cam và xanh metylen khỏi dung dịch nước bằng vật liệu khung kim loại-hữu cơ, sắt terephthalate (mof-235). Vật liệu nguy hiểm J. 2011;185(1):507–11.
42. Fletcher AJ, Thomas KM, Rosseinsky MJ. Tính linh hoạt trong vật liệu khung kim loại-hữu cơ: ảnh hưởng đến tính chất hấp phụ. Hóa chất rắn J. 2005;178(8):2491–510.
43. Cuchiaro H, Thai J, Schaffner N, Tuttle RR, Reynolds M. Khám phá không gian tham số của sự hấp phụ p-cresyl sulfat trong khung kim loại-hữu cơ. Giao diện vật liệu ứng dụng ACS. 2020;12(20):22572–80.
44. Tan J, Civalleri B. Khung kim loại-hữu cơ và vật liệu lai: từ nguyên tắc cơ bản đến ứng dụng. Crysengcomm. 2015;17(2):197–8.
45. Abdelhameed RM, Abdel-Gawad H, Taha M, Hegazi B. Tách chamazulene có hoạt tính sinh học khỏi chiết xuất hoa cúc bằng cách sử dụng khung kim loại-hữu cơ. Dược phẩm J Biomed. 2017;146:126–34.
46. Mon M, Bruno R, Ferrando-Soria J, Armentano D, Pardo E. Các công nghệ khung kim loại-hữu cơ để xử lý nước: hướng tới một hệ sinh thái bền vững. J Mater Chem A. 2018;6(12):4912–47.
47. Abdelhameed RM, Abdel-Gawad H, Elshahat M, Emam HE. Hỗn hợp Cu–btc@cotton: thiết kế và loại bỏ thuốc trừ sâu ethion khỏi nước. RSC Adv. 2016;6(48):42324–33.
48. Huxford RC, Della Rocca J, Lin W. Các khung kim loại-hữu cơ là những chất mang thuốc tiềm năng. Curr Opin Chem Biol. 2010;14(2):262–8.
49. Rodenas T, Luz I, Prieto G, Seoane B, Miro H, Corma A, et al. Tấm nano khung kim loại-hữu cơ trong vật liệu composite polyme để tách khí. Nat Mater. 2015;14(1):48–55.
50. Kato S, Otake K, Chen H, Akpinar I, Buru CT, Islamoglu T, et al. Khung hữu cơ kim loại dựa trên zirconium để loại bỏ độc tố urê gắn với protein từ albumin huyết thanh người. J Am Chem Soc. 2019;141(6):2568–76.
51. Abdelhameed RM, Rehan M, Emam HE. Hình dạng của hỗn hợp vải mof@cotton dựa trên zr cho ứng dụng thận tiềm năng. Cacbonhyd Polym. 2018; 195:460–7.
52. Dymek K, Kurowski G, Kuterasinski L, Jedrzejczyk R, Szumera M, Sitarz M, et al. Để tìm kiếm các khung hữu cơ kim loại-66 tự động hiệu quả cho ứng dụng thận nhân tạo. ACS Appl Mater Inter. 2021;13(38):45149–60.
53. Zhu J, Wu L, Bu Z, Jie S, Li B. Khung hữu cơ kim loại UiO-66-nh2 (zr) biến đổi polyetylenimine: điều chế và tăng cường hấp phụ chọn lọc co2. ACS Omega. 2019;4(2):3188–97.
54. Chen H, Bian F, Sun L, Zhang D, Shang L, Zhao Y. Các hạt xốp in dấu phân tử phân cấp để làm sạch thận sinh học. Adv Mater. 2020; 32(52):2005394.
55. Mejia-Ariza R, Grana-Suarez L, Verboom W, Huskens J. Các hạt nano siêu phân tử dựa trên Cyclodextrin cho các ứng dụng y sinh. J Mater Chem B. 2017;5(1):36–52.
56. Li J, Han L, Liu S, He S, Cao Y, Xie J, et al. Loại bỏ indoxyl sulfat bằng poly-cyclodextrins hòa tan trong nước trong lọc máu. Bề mặt Keo B. 2018;164:406–13.
57. Li J, Han L, Xie J, Liu S, Jia L. Chất hấp phụ poly cyclodextrin đa vị trí để loại bỏ độc tố urê liên kết với protein kết hợp với chạy thận nhân tạo. Cacbonhyd Polym. 2020;247:116665.
58. Gogotsi Y, Anasori B. Sự trỗi dậy của mxenes. ACS nano. 2019;13(8):8491–4.
59. Zhao Q, Seredych M, Precetti E, Shuck CE, Harhay M, Pang R, et al. Hấp phụ độc tố urê huyết bằng men ti3c2tx để tái tạo dịch thẩm tách. ACS nano. 2020;14(9):11787–98.
60. Dai C, Lin H, Xu G, Liu Z, Wu R, Chen Y. Các tấm nano composite 2d titan cacbua (mxenes) tương thích sinh học để tăng thân nhiệt khối u phản ứng bằng mri hướng dẫn. Hóa Chất. 2017;29(20):8637–52.
61. Wang T, Sun X, Guo X, Zhang J, Yang J, Tao S, et al. Làm dịu cơn bão cytokine cực kỳ hiệu quả bằng cách sử dụng ti (3) c (2) t (x) mxene. Phương pháp nhỏ 2021;5(5): e2001108.
62. Tian H, Tang Z, Zhuang X, Chen X, Jing X. Polyme tổng hợp có thể phân hủy sinh học: chuẩn bị, chức năng hóa và ứng dụng y sinh. Prog Polym Sci. 2012;37(2):237–80.
63. Weber V, Linsberger I, Hauner M, Leistner A, Leistner A, Falkenhagen D. Chất đồng trùng hợp styrene-divinylbenzene trung tính để hấp phụ chất độc trong suy gan. Đại phân tử sinh học. 2008;9(4):1322–8.
64. Jiang X, Xiang T, Xie Y, Wang R, Zhao W, Sun S et al. Các hạt polyethersulfone chức năng để loại bỏ bilirubin. Tạp chí Khoa học Vật liệu: Vật liệu trong Y học 2015;27(2):28.
65. Lu L, Samarasekera C, Yeow JTW. Khả năng hấp phụ creatinine của màng sợi nano polyacrylonitrile (PAN)-zeolit quay điện cho các ứng dụng thận nhân tạo tiềm năng. J Appl Polym Sci 2015;132(34): 42418- 26.
66. Lu L, Yeow JTW. Một nghiên cứu về sự hấp phụ của indoxyl sulfat bởi zeolit và màng tổng hợp polyethersulfone-zeolit. Thiết kế Mater. 2017;120: 328–35.
67. Tijink MS, Wester M, Sun J, Saris A, Bolhuis-Versteeg LA, Saiful S, et al. Một phương pháp mới để lọc máu: màng ma trận hỗn hợp kết hợp khuếch tán và hấp phụ trong một bước. Chất sinh học Acta. 2012;8(6):2279–87.
68. Tijink MSL, Wester M, Glorieux G, Gerritsen KGF, Sun J, Swart PC, et al. Màng sợi rỗng ma trận hỗn hợp để loại bỏ các chất độc liên kết với protein khỏi huyết tương người. vật liệu sinh học. 2013;34(32):7819–28.
69. Pavlenko D, van Geffen E, van Steenbergen MJ, Glorieux G, Vanholder R, Gerritsen KGF et al. Các màng ma trận hỗn hợp có thông lượng thấp mới giúp loại bỏ vượt trội các chất độc liên kết với protein khỏi huyết tương người. Đại diện Khoa học 2016;6:34429.
70. Geremia I, Pavlenko D, Maksymow K, Rueth M, Lemke HD, Stamatalis D. Đánh giá ex vivo về khả năng tương thích máu của màng chạy thận nhân tạo ma trận hỗn hợp. Chất sinh học Acta. 2020;111:118–28.
71. Geremia I, Bansal R, Stamatialis D. Đánh giá in vitro màng lọc máu nền hỗn hợp để đạt được dịch thẩm tách không chứa nội độc tố kết hợp với việc loại bỏ cao độc tố urê huyết khỏi huyết tương người. Chất sinh học Acta. 2019;90:100–11.
72. Nie C, Ma L, Xia Y, He C, Deng J, Wang L, et al. Màng tổng hợp ống nano carbon/pes ghép bàn chải polyme mô phỏng heparin mới để làm sạch máu an toàn và hiệu quả. Khoa học màng J. 2015;475:455–68.
73. Zhang Y, Lim CT, Ramakrishna S, Huang Z. Sự phát triển gần đây của sợi nano polyme cho các ứng dụng y sinh và công nghệ sinh học. J Mater Sci Mater Med. 2005;16(10):933–46.
74. Ramakrishna S, Fujihara K, Teo W, Yong T, Ma Z, Ramaseshan R. Sợi nano quay điện: giải quyết các vấn đề toàn cầu. Hôm nay. 2006;9(3):40–50.
75. Huang Z, Zhang YZ, Kotaki M, Ramakrishna S. Đánh giá về sợi nano polyme bằng cách quay điện và ứng dụng của chúng trong nanocompozit. Sáng tác Khoa học Công nghệ. 2003;63(15):2223–53.
76. Fu GD, Xu LQ, Yao F, Zhang K, Wang XF, Zhu MF, et al. Các sợi nano thông minh từ quá trình trùng hợp gốc sống kết hợp, "hóa học nhấp chuột" và quay điện. ACS Appl Mater Inter. 2009;1(2):239–43.
77. Kim Y, Ebara M, Aoyagi T. Một mạng lưới sợi nano thông minh thu giữ và giải phóng các tế bào. Angew Chem Int Ed. 2012;51(42):10537–41.
78. Wang XY, Drew C, Lee SH, Senecal KJ, Kumar J, Samuelson LA. Công nghệ quay điện: một cách tiếp cận mới cho ứng dụng cảm biến. J Macromol Sci Pure Appl Chem. 2002; A39(10):1251–8.
79. Barhoum A, Pal K, Rahier H, Uludag H, Kim IS, Bechelany M. Sợi nano là vật liệu thế hệ mới: từ kỹ thuật chế tạo kéo sợi và kéo sợi nano đến các ứng dụng mới nổi. Appl Mater hôm nay. 2019;17:1–35.
80. Peh P, Lim NSJ, Blocki A, Chee SML, Park HC, Liao S, et al. Cung cấp đồng thời các hợp chất có hoạt tính sinh học rất đa dạng từ các sợi quay điện hỗn hợp để chữa lành vết thương trên da. Bioconjugate Chem. 2015;26(7):1348–58.
81. Qi R, Guo R, Shen M, Cao X, Zhang L, Xu J, et al. Electrospun poly (axit lactic-co-glycolic)/sợi nano tổng hợp ống nano halloysite để đóng gói thuốc và giải phóng lâu dài. J Mater Chem. 2010;20(47):10622–9.
82. Salalha W, Kuhn J, Dror Y, Zussman E. Đóng gói vi khuẩn và vi rút trong sợi nano quay điện. công nghệ nano. 2006;17(18):4675–81.
83. Luo Y, Nartker S, Miller H, Hochhalter D, Wiederoder M, Wiederoder S, et al. Chức năng hóa bề mặt của sợi nano quay điện để phát hiện e. Coli o157:h7 và các tế bào cơ thể trong bộ cảm biến sinh học chuyển điện tích trực tiếp. Điện tử sinh học Biosens. 2010;26(4):1612–7.
84. Esmaeili A, Haseli M. Quay điện các sợi nano carboxymethyl cellulose/poly (ethylene oxide) nhiệt dẻo để sử dụng trong các hệ thống giải phóng thuốc. Mat Sci Eng C-Mater. 2017;77:1117–27.
85. Han D, Steckl AJ. Màng sợi nano quay điện ba trục để giải phóng kép có kiểm soát các phân tử chức năng. ACS Appl Mater Inter. 2013;5(16):8241–5.
86. Bahramimehr F, Esmaeili A. Sản xuất sợi nano lai dựa trên /pan/ fe3o4/zeolite/chiết xuất cây tầm ma/urease và một polyme tự nhiên đồng trục biến dạng để giảm các chất độc hại trong máu của bệnh nhân lọc máu. J Biomed Mater Res A. 2019;107(8):1736–43.
87. Irfan M, Idris A, Yusof NM, Khairuddin NFM, Akhmal H. Điều chỉnh bề mặt và nâng cao hiệu suất của màng thẩm tách máu f-mwcnt/pvp90/pes lai nano. Khoa học màng J. 2014;467:73–84.
88. Niyogi S, Hamon MA, Hu H, Zhao B, Bhowmik P, Sen R, et al. Hóa học của ống nano carbon đơn vách. Tài khoản Chem Res. 2002;35(12):1105–13.
89. Raravikar NR, Schadler LS, Vijayaraghavan A, Zhao Y, Wei B, Ajayan PM. Tổng hợp và mô tả đặc tính của màng composite ống nano carbon-polyme phù hợp với độ dày. Hóa Chất. 2005;17(5):974–83.
90. Valcárcel M, Cárdenas S, Simonet BM, Moliner-Martínez Y, Lucena R. Cấu trúc nano cacbon làm vật liệu hấp phụ trong các quy trình phân tích. TrAC Trends Analyt Chem. 2008;27(1):34–43.
91. Tsuge M, Takahashi K, Kurimoto R, Fulati A, Uto K, Kikuchi A, et al. Chế tạo lưới sợi nano hấp thụ nước hướng tới loại bỏ hiệu quả lượng nước dư thừa ra khỏi cơ thể bệnh nhân suy thận. Xơ. 2019;7(5):39.
92. Khan I, Saeed K, Khan I. Hạt nano: tính chất, ứng dụng và độc tính. Ả Rập J Chem. 2019;12(7):908–31.
93. Wang L, Zhang Y, Li Y, Chen J, Lin W. Những tiến bộ gần đây trong vật liệu nano được thiết kế để điều trị chấn thương thận cấp tính. Độ phân giải nano. 2021;14(4):920–33.
94. Stamopoulos D, Bouziotis P, Benaki D, Kotsovassilis C, Zirogiannis PN. Sử dụng công nghệ sinh học nano trong chạy thận nhân tạo: các thí nghiệm chạy thận nhân tạo trên homocysteine. Cấy ghép quay số Nephrol. 2008;23(10):3234–9.
95. Ma Y, Cai F, Li Y, Chen J, Han F, Lin W. Đánh giá về ứng dụng của hạt nano trong chẩn đoán và điều trị bệnh thận mãn tính. Chất liệu sinh học. 2020;5(3):732–43.
96. Cheah W, Ishikawa K, Othman R, Yeoh F. Vật liệu sinh học xốp nano để hấp phụ độc tố urê trong hệ thống thận nhân tạo: đánh giá. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2017;105(5):1232–40.
97. Abidin MNZ, Goh PS, Ismail AF, Said N, Othman MHD, Hasbullah H, et al. Các hạt nano tinh bột oxy hóa hấp phụ cao để loại bỏ urê hiệu quả Cacbonhyd Polym. 2018;201:257–63.
98. Cabello-Alvarado C, Andrade-Guel M, Pérez-Alvarez M, Cadenas-Pliego G, Cortés-Hernández DA, Bartolo-Pérez P, et al. Các tiểu cầu nano graphene được biến đổi với các nhóm amin bằng bức xạ siêu âm có tần số thay đổi để có khả năng hấp thụ độc tố urê huyết. Vật liệu nanoBasel. 2019;9(9):1261.
99. Andrade-Guel M, Ávila-Orta CA, Cadenas-Pliego G, Cabello-Alvarado CJ, Pérez-Alvarez M, Reyes-Rodríguez P, et al. Tổng hợp nanocompozit ni lông 6/cacbon đen biến tính ứng dụng trong hấp phụ axit uric. Nguyên vật liệu. 2020;13(22):5173.
100. Korsvik C, Patil S, Con dấu S, Tự WT. Các đặc tính bắt chước superoxide dismutase được thể hiện bởi các hạt nano ceria được thiết kế ở chỗ trống. xã Chèm. 2007; 10:1056–8.
101. Pirmohamed T, Dowding JM, Singh S, Wasserman B, Heckert E, Karakoti AS, et al. Nanoceria thể hiện hoạt động bắt chước catalase phụ thuộc vào trạng thái oxy hóa khử. xã Chèm. 2010;46(16):2736–8.
102. Xue Y, Luan Q, Yang D, Yao X, Zhou K. Bằng chứng trực tiếp cho hoạt động nhặt gốc hydroxyl của các hạt nano oxit xeri. J Phys Chem C. 2011; 115(11):4433–8.
103. Ni D, Wei H, Chen W, Bao Q, Rosenkrans ZT, Barnhart TE, et al. Các hạt nano ceria đáp ứng tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ ở gan: sự không hoàn hảo. Adv Mater. 2019;31(40):1902956.
104. Fleming RE, Ponka P. Bệnh quá tải sắt ở người. Tiếng Anh mới J Med. 2012;366(4):348–59.
105. Hamilton JL, Kizhakkedathu JN. Chất mang nano polyme để điều trị tình trạng quá tải sắt toàn thân. Tế bào Mol Có. 2015;3:3.
106. Kang H, Han M, Xue J, Baek Y, Chang J, Hu S et al. Thuốc thải sắt nano có thể thanh thải qua thận để điều trị quá tải sắt. Nat Cộng đồng 2019;10(1):5134.
107. Mobarra N, Shanaki M, Ehteram H, Nasiri H, Sahmani M, Saeidi M, et al. Một đánh giá về thải sắt trong điều trị hội chứng quá tải sắt. Tế bào gốc Int J Hematol Oncol Res. 2016;10(4):239–47.
108. Shapiro SM. Độc tính của bilirubin trong hệ thần kinh đang phát triển. Pediatr thần kinh. 2003;29(5):410–21.
109. Peng Z, Yang Y, Luo J, Nie C, Ma L, Cheng C, et al. Hạt polyme sợi nano từ sợi aramid để loại bỏ bilirubin hiệu quả. Biomater Sci-Uk. 2016;4(9):1392–401.
110. Yang M, Cao K, Sui L, Qi Y, Zhu J, Waas A, et al. Sự phân tán của các sợi nano aramid: một khối xây dựng kích thước nano mới. ACS nano. 2011;5(9):6945–54.
111. Zhao C, Xue J, Ran F, Sun S. Sửa đổi màng polyethersulfone - đánh giá các phương pháp. Prog Mater Sci. 2013;58(1):76–150.
112. Goldberg AL. Phân hủy protein và bảo vệ chống lại các protein bị sai lệch hoặc bị hư hỏng. Thiên nhiên. 2003;426(6968):895–9.
113. Furie B, Furie BC. Cơ chế bệnh: cơ chế hình thành huyết khối. Tiếng Anh mới J Med. 2008;359(9):938–49.
114. Arepally GM. Giảm tiểu cầu do heparin. Máu. 2017;129(21):2864–72.
115. Ratner BD. Khả năng tương thích máu - một quan điểm. J Biomat Sci-Polym E. 2000; 11(11):1107–19.
116. Mao C, Qiu YZ, Sang HB, Mei H, Zhu AP, Shen J, et al. Các cách tiếp cận khác nhau để sửa đổi bề mặt vật liệu sinh học để cải thiện khả năng tương thích máu. Adv Colloid Giao diện. 2004;110(1-2):5–17.
117. Werner C, Maitz MF, Sperling C. Các chiến lược hiện tại đối với lớp phủ tương hợp máu. J Mater Chem. 2007;17(32):3376–84.
118. Huang J, Xue J, Xiang K, Zhang X, Cheng C, Sun S, et al. Biến đổi bề mặt của màng polyethersulfone bằng cách trộn copolyme triblock của methoxyl poly (ethylene glycol)-polyurethane-methoxyl poly (ethylene glycol). Bề mặt keo B. 2011;88(1):315–24.
119. Liu X, Xu Y, Wu Z, Chen H. Các bề mặt được biến tính bằng poly(n-vinylpyrrolidone) cho các ứng dụng y sinh. Sinh học Macromol. 2013;13(2):147–54.
120. Li X, Wang M, Wang L, Shi X, Xu Y, Song B, et al. Chặn các bề mặt được biến đổi copolyme để liên hợp các phân tử sinh học với sự kiểm soát về số lượng và hoạt động. Langmuir. 2013;29(4):1122–8.
121. Modi A, Verma SK, Bellare J. Các tấm nano go hydrophilic zif-8 được trang trí cải thiện khả năng tương thích sinh học và hiệu suất phân tách của màng sợi rỗng polyethersulfone: một vật liệu màng tiềm năng cho ứng dụng gan nhân tạo sinh học. Mater Sci Eng C. 2018;91:524–40.
122. Said N, Abidin MNZ, Hasbullah H, Ismail AF, Goh PS, Othman MHD, et al. Các hạt nano oxit sắt đã cải thiện khả năng tương thích sinh học và loại bỏ độc tố urê phân tử trung bình của màng sợi rỗng polysulfone. J Appl Khoa học Polym. 2019;136(48):48234.
123. Wang L, Gong T, Brown Z, Randle C, Guan Y, Ye W, et al. Các hạt nano từ tính bắt chước heparin lấy cảm hứng từ Ascidian có tiềm năng ứng dụng trong chạy thận nhân tạo như chất chống đông tái chế. ACS Biomater Sci Eng. 2020;6(4): 1998–2006.
124. Cheng C, Sun S, Zhao C. Tiến bộ trong heparin và các màng y sinh có chức năng polyme giống/bắt chước heparin. J Mater Chem B. 2014;2(44): 7649–72.
125. Nie S, Xue J, Lu Y, Liu Y, Wang D, Sun S, et al. Cải thiện khả năng tương thích máu của màng polyethersulfone với bề mặt ưa nước và anion. Bề mặt keo B. 2012;100:116–25.
126. Li L, Cheng C, Xiang T, Tang M, Zhao W, Sun S, et al. Sửa đổi màng thẩm tách máu polyethersulfone bằng cách pha trộn polyurethane ghép axit xitric và hoạt tính chống đông máu của nó. Khoa học màng J. 2012;405:261–74.
127. Wang LR, Qin H, Nie SQ, Sun SD, Ran F, Zhao CS. Tổng hợp trực tiếp polyme giống như heparin (ether sulfone) và khả năng tương thích với máu của nó. Chất sinh học Acta. 2013;9(11):8851–63.
128. Nie S, Tang M, Cheng CS, Yin Z, Wang L, Sun S, et al. Thiết kế màng lấy cảm hứng từ sinh học với giao diện giống như heparin: đông máu kéo dài, ức chế hoạt hóa bổ thể và tăng sinh tế bào liên quan đến gan nhân tạo sinh học. Biomater Sci-Uk. 2014;2(1):98–109.
129. Ma L, Qin H, Cheng C, Xia Y, He C, Nie C, et al. Tự phủ lấy cảm hứng từ hến ở giao diện vĩ mô với khả năng tương thích sinh học và hoạt tính sinh học được cải thiện thông qua các polyme và heparin giống như heparin được ghép bằng dopamine. J Mater Chem B. 2014;2(4):363–75.
130. Meyer TW, Peattie JWT, Miller JD, Dinh DC, Recht NS, Walther JL, et al. Tăng độ thanh thải của các chất hòa tan gắn với protein bằng cách bổ sung chất hấp phụ vào dịch thẩm tách. J Am Sóc Nephrol. 2007;18(3):868–74.
131. Patzer J. Nguyên tắc thẩm tách chất hòa tan liên kết. Mặt số Apher. 2006;10(2):118–24.
132. Thạch JWM. Lọc máu xanh: những thách thức về môi trường phía trước. Lọc máu Semin. 2015;28(2):186–92.
133. Madsen B, Britt DW, Ho C, Henrie M, Ford C, Stroup E, et al. Hóa học bề mặt màng chạy thận nhân tạo như một rào cản đối với việc chuyển lipopolysacarit. J Appl Khoa học Polym. 2015;132(4155021).
134. Lonnemann GR. Chất lượng của dịch thẩm tách: một cách tiếp cận tích hợp. Thận Int. 2000;5876:S112–9.
135. Susantitaphong P, Riella C, Jaber BL. Ảnh hưởng của dịch thẩm tách siêu tinh khiết đối với các dấu hiệu viêm, stress oxy hóa, dinh dưỡng và các thông số thiếu máu: một phân tích tổng hợp. Nephrol quay số Transpl. 2013;28(2):438–46.
136. Gorbet MB, Sefton MV. Nội độc tố: vị khách không mời mà đến. vật liệu sinh học. 2005; 26(34):6811–7.
137. Schepers E, Glorieux G, Eloot S, Hulko M, Boschetti-de-Fierro A, Beck W, et al. Đánh giá mối liên quan giữa việc tăng kích thước lỗ màng và tính thấm nội độc tố bằng cách sử dụng thiết lập mô phỏng lọc máu thử nghiệm mới. BMC Nephrol. 2018;19(1):1–0.
138. Glorieux G, Hulko M, Speidel R, Brodbeck K, Krause B, Vanholder R. Nhìn xa hơn nội độc tố: Một nghiên cứu so sánh về khả năng giữ lại chất gây sốt bởi các siêu lọc được sử dụng để chuẩn bị dịch thẩm tách vô trùng. Đại diện Khoa học 2014;4:6390.
139. van Tellingen A, Grooteman M, Schoorl M, Bartels P, Schoorl M, van der Ploeg T, et al. Các sự kiện lâm sàng xen kẽ có thể dự đoán nồng độ protein phản ứng c trong huyết tương ở bệnh nhân chạy thận nhân tạo. Thận Int. 2002;62(2):632–8.
140. Darkow R, Groth T, Albrecht W, Lutzow K, Paul D. Các hạt nano được chức năng hóa để liên kết nội độc tố trong dung dịch nước. vật liệu sinh học. 1999;20(14):1277–83.
141. Murphy MC, Patel S, Phillips GJ, Davies JG, Lloyd AW, Gun'Ko VM, et al. Sự hấp phụ của các cytokine gây viêm và nội độc tố bằng các polyme mesopious và than hoạt tính. Trong: RodriguezReinoso F, McEnaney B, Rouquerol J, Unger K, biên tập viên. Các nghiên cứu về khoa học bề mặt và xúc tác; 2002. tr. 515–20.
Cui Gao1 , Qian Zhang1 , Yi Yang1,2,3, Yangyang Li4,5 và Weiqiang Lin1,3
1 Trung tâm bệnh thận, Bệnh viện trực thuộc đầu tiên, Đại học Y khoa Chiết Giang, Hàng Châu 310003, Chiết Giang, Trung Quốc.
2 Khoa Thận, Bệnh viện Trực thuộc Thứ tư, Đại học Y khoa Chiết Giang, Nghĩa Ô 322000, Chiết Giang, Trung Quốc.
3 Viện Y học Quốc tế, Bệnh viện Trực thuộc Thứ tư, Trường Đại học Y khoa Chiết Giang, Nghĩa Ô 322000, Chiết Giang, Trung Quốc.
4 Phòng thí nghiệm Trọng điểm Nghiên cứu Sức khỏe Sinh sản Phụ nữ của Tỉnh Chiết Giang, Bệnh viện Phụ nữ, Trường Đại học Y khoa Chiết Giang, Hàng Châu 310006, Chiết Giang, Trung Quốc.
5 Trung tâm Ung thư, Đại học Chiết Giang, Hàng Châu 310058, Chiết Giang, Trung Quốc.
