台北生技網 日期:2022/02/27
血液淨化
在血液淨化過程中,它接收來自心臟的脫氧血液進行充氧,而來自主動脈的含氧血液為肺組織提供細胞活動[6]。
血液淨化是一種基於血液的體外治療的療法,如今已廣泛用於治療許多常規療法難以治療的疾病,例如給藥和手術。它通過生物分離技術去除血液循環中的毒素或病原體,包括透析、過濾、吸附或任何這些的組合。由於其能夠直接快速地去除患者體內的病原體,因此血液淨化療法主要應用於臨床的三個領域:(1)重症監護領域,如毒物血漿置換術; (2)器官衰竭的生命支持,如腎衰竭的血液透析; (3) 代謝和免疫疾病的治療,例如自身免疫疾病的免疫吸附。目前,最知名的應用是血液透析,用於治療腎衰竭患者。據估計,全世界有超過 100 萬患者通過血液透析維持生命。如果今天沒有血液透析技術,所有這些患者將在 2 週內死於腎衰竭。
在過去的三十年裡,一些治療技術和復雜的設備被開發和臨床應用。這些技術的發展是由醫學研究中對血液學和病理生理學的日益了解以及生物分離技術的進步推動的。
許多疾病的病理生理學的醫學發現極大地擴展了血液淨化療法的應用。在過去的 30 年中,已經發現了廣泛存在於血液循環中的新型病原體。已發現這些分子在相關疾病的病理生理學中發揮關鍵作用,例如自身免疫性疾病、全身炎症反應綜合徵、透析相關澱粉樣變性 (DRA) 甚至癌症。由於這些病原體的血液水平與疾病的進展密切相關,並反映其嚴重程度,因此人們付出了巨大的努力探索使用各种血液淨化技術來控制病理狀況[1]。例如,源自金黃色葡萄球菌細胞壁蛋白的蛋白 A 已成為治療許多自身免疫性疾病的有效吸附劑,包括類風濕性關節炎、重症肌無力 (MG) 和特發性血小板減少性紫癜。此外,許多嘗試從血液中去除 β2-微球蛋白(β2M,分子量 11 800 Da),因為 β2M 被確定為導致澱粉樣蛋白沉積的蛋白質前體,這是一種由終末期腎病(ESRD)不可避免地導致的病理狀態。 ) 或長期實施腎臟替代療法。此外,去除腫瘤抗原(例如與肝癌相關的甲胎蛋白,
在各種癌症中發現的癌胚抗原,以及與乳腺癌相關的硫酯酶或細胞角蛋白)使用具有固定化單克隆抗體的吸附劑被認為是治療癌症中血液淨化的潛在候選者。此外,通過去除炎性細胞因子來控制敗血症和感染性休克以及從循環中消除病毒都是廣泛研究的熱門話題。
血液淨化的目標可以涵蓋範圍廣泛的分子,其大小、極性以及化學和生物學特性各不相同。因此,可以用許多不同的技術進行血液淨化。原則上,不同治療方法的基礎在於生物分離科學。基於膜和/或吸附的技術構成了目前使用的血液淨化策略的主要部分。膜技術(血液透析、血漿置換和超濾)根據孔徑大小分離化合物,不會選擇性地去除特定成分。毒素的去除是通過使用一定孔徑的膜進行擴散和/或過濾來實現的。通過改變過濾器的滲透性,可以過濾不同的血液成分,從低分子量的可溶性毒素(例如尿毒症毒素)到中等和更大的蛋白質(例如結合膽紅素的白蛋白)。如果孔徑足夠大以允許大約 100% 蛋白質的滲透性,則可以進行血漿交換。因此,膜材料和孔結構是影響過濾器性能的兩個主要因素。
相反,吸附技術(血液灌流和血漿灌流)可以更有選擇性地去除特定化合物。血漿或血液可以通過含有吸附劑(通常是合成珠子)的柱灌注,該吸附劑與通過其物理化學或生物學特性起作用的特定化合物偶聯。每種吸附劑都以其固定的配體為特徵,吸附劑的性能可以直接由其配體的性質決定。因此,吸附技術的發展主要集中在配體上,朝著特異性高、穩定性好、成本相對較低的方向發展。
雖然血液淨化技術與生物工程中的生物分離方法具有相似的機制,但它們都有自己的特點和特殊要求。最重要的問題是它們的血液相容性。據信,當血液與外來物質接觸時,一系列血液成分會保留在這些外來物質上,這可能會導致血液中的某些成分通過各種酶促過程被激活。血液相容性可不同程度地誘導補體和白細胞的活化,以及炎症介質的釋放,包括細胞因子、一氧化氮、氧自由基、血小板活化因子等。這些反應可能會在血液淨化治療期間導致嚴重的副作用。因此,選擇合適的材料並提高其血液相容性一直是治療裝置設計的主要關注點。本文根據其生物分離機制重點介紹了各種臨床血液淨化技術。還強調了這些純化技術的血液相容性。
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