5.55.1 introduktion

blodrening är en terapi baserad på extrakorporeal behandling av blod, och detta har använts i stor utsträckning idag för behandling av många sjukdomar som är eldfasta mot konventionella terapier, såsom läkemedelsadministration och kirurgi. Det fungerar genom att ta bort toxiner eller patogena medel från blodcirkulationen genom bioseparationstekniker, inklusive dialys, filtrering, adsorption eller en kombination av någon av dessa., På grund av sin förmåga att direkt och snabbt avlägsna patogena medel från patienter, är blodreningsterapi huvudsakligen anställd i tre områden i en klinik: (1) området för kritisk vård, såsom plasmaferes för giftiga ämnen; (2) livsstöd för organsvikt, såsom hemodialys för njursvikt; och (3) upprättelse av metaboliska och immunsjukdomar, såsom immunoadsorption för autoimmuna sjukdomar. För närvarande är den mest kända applikationen den för hemodialys, som används vid behandling av patienter med njursvikt., Det uppskattas att mer än 1 miljon patienter, över hela världen, hålls levande genom hemodialys. Om det inte fanns någon hemodialysteknik idag skulle alla dessa patienter ha dött av njursvikt inom 2 veckor.

flera terapeutiska tekniker och sofistikerade enheter har utvecklats och tillämpats kliniskt under de senaste tre decennierna. Utvecklingen av dessa tekniker föranleds av den växande förståelsen av hematologi och patofysiologi i medicinska undersökningar, liksom framsteg inom bioseparationstekniker.,

medicinska upptäckter i patofysiologi av många sjukdomar har kraftigt förlängt tillämpningen av blodreningsterapi. Under de senaste 30 åren har ett brett spektrum av nya patogena medel som finns i blodcirkulationen identifierats. Dessa molekyler har visat sig spela en nyckelroll i patofysiologin hos relaterade sjukdomar, såsom autoimmuna sjukdomar, systemiskt inflammatoriskt svarssyndrom, dialysrelaterad amyloidos (DRA) och till och med cancer., Eftersom blodnivåerna av dessa patogena medel är nära besläktade med sjukdomarnas framsteg, liksom att återspegla deras svårighetsgrad, har enorma ansträngningar gjorts för att utforska användningen av olika blodreningstekniker för att kontrollera de patologiska förhållandena . Till exempel har protein A, som härrör från Cellväggsproteinet av Staphylococcus aureus, blivit ett effektivt adsorbent för behandling av många autoimmuna sjukdomar, inklusive reumatoid artrit, myasthenia gravis (MG) och idiopatisk trombocytopenisk purpura., Dessutom gjordes många försök att avlägsna β2-mikroglobulin (ß2M, molekylvikt 11 800 Da) från blod, eftersom ß2M identifierades som proteinprekursor ansvarig för amyloiddepositionen, ett patologiskt tillstånd som oundvikligen härrör från slutstadiet njursjukdom (ESRD) eller det långsiktiga genomförandet av renal ersättningsterapi. Vidare avlägsnande av tumörantigener (t. ex.,, α-fetoprotein som är associerad med levercancer, karcinoembryonalt antigen som finns i olika karcinom och tioesteras eller cytokeratiner som är associerade med bröstcancer) med hjälp av adsorbenter med immobiliserade monoklonala antikroppar betraktas som potentiell kandidat för blodrening vid behandling av cancer. Dessutom kontrollerar sepsis och septisk chock genom avlägsnande av inflammatoriska cytokiner, och virusutsöndring från cirkulationen är alla heta ämnen under omfattande utredning.,

mål för blodrening kan täcka ett brett spektrum av molekyler, varierande i storlek, polaritet och kemiska och biologiska egenskaper. Följaktligen kan blodrening utföras med många olika tekniker. I princip ligger grunden för olika terapeutiska tillvägagångssätt i bioseparationsvetenskap. Tekniker baserade på membran och/eller adsorption utgör huvuddelen av blodreningsstrategin som för närvarande används. Membrantekniker (hemodialys, plasmaferes och ultrafiltrering) separerar föreningar enligt porstorlek och tar inte selektivt bort specifika komponenter., Toxinavlägsnande uppnås genom diffusion och/eller filtrering med ett membran av viss porstorlek. Genom att variera permeabiliteten hos filter kan olika blodkomponenter filtreras, från lågmolekylära lösliga toxiner, såsom uremiska toxiner, till mellersta och större proteiner, såsom bilirubinbundet albumin. Om porstorleken är tillräckligt stor för att möjliggöra en permeabilitet av ungefärligt 100% protein, kan plasmautbyte utföras. Således är membranmaterial och porstruktur två primära faktorer som påverkar filtrets prestanda., Adsorptionstekniker (hemoperfusion och plasmaperfusion) kan tvärtom möjliggöra ett mer selektivt avlägsnande av specifika föreningar. Plasma eller blod kan perfuseras genom en kolonn innehållande adsorbent (vanligtvis syntetiska pärlor) kopplad till specifika föreningar som verkar genom deras fysikalisk-kemiska eller biologiska egenskaper. Varje adsorbent kännetecknas av dess immobiliserade ligander, och utförandet av en adsorbent kan bestämmas direkt av egenskaperna hos dess ligand., Därför fokuserar utvecklingen av adsorptionstekniker huvudsakligen på ligand, som arbetar mot en hög specificitet, god stabilitet och relativt låg kostnad.

även om blodreningstekniker delar liknande mekanismer med bioseparationsmetoder vid bioengineering, har de sina egna egenskaper och speciella krav. Den viktigaste frågan är deras hemokompatibilitet., Man tror att när blodet kommer i kontakt med främmande material, en rad blodkomponenter skulle behålla på dessa främmande material, vilket kan leda till aktivering av vissa komponenter i blodet genom en mängd olika enzymatiska processer. Hemoinkompatibilitet kan inducera aktivering av komplement och leukocyt i olika utsträckning, liksom frisättningen av inflammatoriska mediatorer, inklusive cytokiner, kväveoxid, syrefria radikaler och trombocytaktiverande faktorer. Dessa reaktioner kan leda till allvarliga biverkningar under blodreningsbehandlingen., Således är valet av lämpliga material och förbättringen av deras hemokompatibilitet alltid bland de viktigaste frågorna vid utformningen av terapeutiska anordningar. Denna artikel fokuserar på de olika kliniska blodreningsteknikerna enligt deras bioseparationsmekanismer. Hemokompatibiliteten hos dessa reningstekniker betonas också.