5.55.1 Innledning

Blod rensing er en behandling basert på ekstrakorporal behandling av blod, og dette har vært mye brukt i dag til behandling av mange lidelser som er refraktære til konvensjonelle behandlinger, for eksempel drug administration og kirurgi. Det fungerer ved å fjerne giftstoffer eller patogene agens fra blodsirkulasjonen gjennom bioseparation teknikker, inkludert dialyse, filtrering, adsorpsjon, eller en kombinasjon av noen av disse., På grunn av sin kapasitet i direkte og rask fjerning av patogene agens fra pasienter, blod-rensing terapi er i hovedsak ansatt i tre områder i en klinikk: (1) innen intensivavdeling, for eksempel plasmaferese for miljøgifter; (2) livet støtte for orgel feil, for eksempel hemodialyse for nyresvikt; og (3) oppreisning av metabolske og immune sykdommer, slik som immunoadsorption for autoimmune sykdommer. Foreløpig er det mest kjente programmet er at av hemodialyse, brukes i behandlingen av pasienter med nyresvikt., Det er anslått at mer enn 1 million pasienter, over hele verden, er holdt i live ved hemodialyse. Hvis det var ingen hemodialyse teknikk i dag, alle disse pasientene ville ha døde av nyresvikt i løpet av 2 uker.

Flere terapeutiske teknologi og avanserte enheter ble utviklet og klinisk anvendt i de siste tre tiår. Utviklingen av disse teknologiene er et resultat av den voksende forståelse av hematologi og pathophysiology i medisinsk forskning, samt fremskritt i bioseparation teknikker.,

Medisinske funn i pathophysiology av mange sykdommer har sterkt utvidet anvendelse av blod-rensing terapi. I løpet av de siste 30 år, et bredt spekter av nye patogene agens eksisterende i blodsirkulasjonen har blitt identifisert. Disse molekylene har blitt funnet å spille en sentral rolle i pathophysiology av relaterte sykdommer, som for eksempel autoimmune sykdommer, systemisk inflammatorisk respons-syndrom, dialyse-relaterte amyloidose (DRA), og til og med kreft., Som blod nivåer av disse patogene agens er nært knyttet til utviklingen av sykdommer, så vel som reflekterer deres alvorlighetsgrad, enorm innsats har blitt gjort for å utforske bruk av ulike blod-rensing teknikker for å kontrollere patologiske tilstander . For eksempel, Et protein som kommer fra celle-vegg-protein av Staphylococcus aureus, har blitt en effektiv adsorbent for behandling av mange autoimmune sykdommer som revmatoid artritt, myasthenia gravis (MG), og idiopatisk trombocytopenisk purpura., Videre, mange ble det gjort forsøk på å fjerne β2-microglobulin (ß2M, molekylvekt 11 800 Da) fra blodet, siden ß2M ble identifisert som forløper protein ansvarlig for amyloid innskudd, en patologisk tilstand uunngåelig som følge av end-stage renal disease (ESRD) eller lang sikt gjennomføring av nyreerstattende terapi. Videre, fjerning av tumor antigener (f.eks.,, α-fetoprotein som er assosiert med nedsatt kreft, carcinoembryonic antigen som er funnet i ulike karsinomer, og thioesterase eller cytokeratins som er assosiert med brystkreft) ved hjelp av adsorbents med immobilisert monoklonale antistoffer er vurdert som potensiell kandidat for blod rensing i behandling av kreft. I tillegg kontrollere sepsis og septisk sjokk ved fjerning av inflammatoriske cytokiner, og virus eliminering fra sirkulasjonen er alle viktige emner under omfattende etterforskning.,

Mål for blod rensing kan dekke et bredt spekter av molekyler, varierende i størrelse, polaritet, og kjemiske og biologiske egenskaper. Følgelig, blod rensing kan bli spilt med mange forskjellige teknikker. I prinsippet grunnlag av ulike terapeutiske tilnærminger ligger i bioseparation vitenskap. Teknikker basert på membran og/eller adsorpsjon utgjør den viktigste delen av blod-rensing strategi for øyeblikket er i bruk. Membran teknikker (hemodialyse, plasmaferese, og ultrafiltration) separate forbindelser i henhold til porestørrelse og ikke selektivt fjerne bestemte komponenter., Toksin fjerning er oppnådd ved diffusjon og/eller filtrering med en membran av visse porestørrelse. Med varierende permeabilitet av filtre, ulike blodprodukter kan filtreres, fra lav-molekylær-vekt løselig giftstoffer, slik som uremiske toksiner, til middels og større proteiner, slik som bilirubin-bundet til albumin. Hvis pore størrelsen er stor nok til å tillate en permeabilitet i tilnærmet 100% protein, plasma exchange kunne utføres. Dermed, membran materiale og pore struktur er to primære faktorer som påvirker ytelsen av filtre., Adsorpsjon teknikker (hemoperfusion og plasma-perfusjon), tvert imot, kan muliggjøre en mer selektiv fjerning av spesifikke forbindelser. Plasma eller blod kan være perfused gjennom en kolonne som inneholder adsorbent (vanligvis syntetiske perler) koblet til spesifikke stoffer som virker gjennom sin physicochemical eller biologiske egenskaper. Hver adsorbent er preget av sin immobilisert ligander, og ytelsen av en adsorbent kan bestemmes direkte av egenskapene til sin ligand., Derfor, utvikling av adsorpsjon teknikker fokuserer hovedsakelig på ligand, å arbeide mot en høy spesifisitet, god stabilitet, og relativt lave kostnader.

Selv om blod-rensing teknikker dele lignende mekanismer med bioseparation tilnærminger i bioteknologi, de har sine egne særtrekk og spesielle krav. Det viktigste spørsmålet er deres hemocompatibility., Det antas at når blodet kommer i kontakt med utenlandske materialer, et utvalg av blodkomponenter ville beholde på disse utenlandske materialer, noe som kan føre til aktivering av visse komponenter i blodet gjennom en rekke enzymatisk prosesser. Hemoincompatibility kan indusere aktivering av komplement og leukocyte både i ulik grad, samt utgivelse av inflammatoriske mediatorer, blant annet cytokiner, nitrogenoksid, oksygen frie radikaler, og platelet activating faktorer. Disse reaksjonene kan føre til alvorlige bivirkninger under blod-rensing behandlinger., Dermed, valg av riktige materialer og forbedring av sine hemocompatibility er alltid blant de største bekymringene i utformingen av terapeutiske enheter. Denne artikkelen fokuserer på de ulike kliniske blod-rensing teknikker i henhold til deres bioseparation mekanismer. Den hemocompatibility av disse rensing teknikker er også vektlagt.