Последни тенденции в терапевтичното приложение на инженерни материали за пречистване на кръвта при бъбречни заболявания

Резюме

Пречистването на кръвта е често използван метод за отстраняване на излишните метаболитни отпадъци в кръвта при бъбречна заместителна терапия. Достатъчното отстраняване на тези токсини от кръвта може да намали усложненията и да подобри живота на пациентите на диализа. Въпреки това, настоящите материали за биологично пречистване на кръвта в клиничната практика не са идеални, където има неудовлетворена нужда от производство на нови материали, които имат по-добра биосъвместимост, намалена токсичност и по-специално по-ефективни скорости на изчистване на токсините и по-ниска производствена цена. Като се има предвид това, този преглед внимателно обобщава новоразработени инженерни различни структурни биомедицински материали за пречистване на кръвта по отношение на видовете и структурните характеристики на материалите за пречистване на кръвта, производствения процес, както и междуфазните химични адсорбционни свойства или механизми. Това проучване може да предостави ценна справка за изработката на удобно за потребителя устройство за пречистване, което е по-подходящо за клинични приложения за пречистване на кръвта при пациенти на диализа.

Ключови думи

Пречистване на кръвта, Бъбречно заместителна терапия, Създадени биоматериали, Адсорбент, Полимерна композитна мембрана.

Щракнете тук, за да разберете какво е Cistanche

Въведение

Уремичните токсини често се натрупват при пациенти с увредена бъбречна функция, включително тези с краен стадий на бъбречно заболяване (ESKD). Това води до сериозни заболявания, като единственото решение за оцеляване е заместителната бъбречна терапия. Много проучвания установяват намалена смъртност и доклади за по-добро качество на живот сред реципиентите на бъбреците; въпреки това, търсенето изпреварва наличността, където само 25 процента от пациентите с ESKD получават бъбрек [1]. В световен мащаб се изчислява, че около 280 пациенти на милион са подложени на редовна хемодиализа или перитонеална диализа, докато петгодишната преживяемост на тези хора е между 13 процента и 60 процента по-ниска от тази на хората в общата популация на подобна възраст [1–3]. . Поради застаряването на населението, както и повишеното разпространение на диабета и хипертонията, се очаква честотата на ESKD да нарасне през следващите десетилетия [4]. Нещо повече, натрупването на уремични задържани разтворени вещества във високи концентрации е свързано с неблагоприятни резултати при пациенти на диализа, включително висока смъртност и ниско общо качество на живот, свързано със здравето [5–8].

Креатининът е основен уремичен токсин и неговото събиране в кръвта причинява серия от токсични симптоми, които могат да намалят бъбречната функция и следователно да ускорят бъбречния спад [9]. Свързаните с протеин уремични токсини (PBUTs) са малки молекули, които се свързват предимно с транспортния протеин, човешки серумен албумин в кръвта [10], и участват в генерирането на реактивни кислородни видове (ROS) [11]. Въпреки че е особено известно, че PBUTs са свързани с неблагоприятни/токсични ефекти, включително сърдечно-съдови заболявания [12–14], прогресиране на бъбречна недостатъчност [15] и смъртност [5], техните механизми за бъбречен клирънс и роли в уремичната патофизиология остават неясни [16 ]. Често р-крезил сулфат (PCS), индоксил сулфат (IS), 3- карбокси-4-метил-5-пропил-2-фуранпропионова киселина (CMPF) и индол{{14 }}оцетната киселина (IAA) са най-отличителните биомаркери на уремия и се считат за прототип на свързани с протеини уремични токсини, които могат да свържат повече от 90 процента от плазмените протеини. И четирите от тези PBUT имат ароматен пръстен и йонна функционална група и могат да образуват нековалентни връзки, като сили на Ван дер Ваалс и водородни връзки, както и електростатични и хидрофобни взаимодействия [16]. При PBUT има баланс между свързаните с протеини и несвързаните форми в тяхната секреция и циркулация, а присъщият клирънс на несвързаните токсини зависи до голяма степен от бъбречната тубулна секреция чрез специфични базолатерални транспортери на органични аниони (OATs). Пътят за производство и клирънс на протеинови PBUTs е показан на фиг. 1 [16]. Уремичната токсичност е свързана с ендотелна дисфункция и имунна дисфункция, което причинява възпаление и активиране на вродени имунни ефектори чрез индуциране на провъзпалително състояние, което включва Toll-подобни рецептори и възпалителни цитокини [14]. По този начин, достатъчното отстраняване на тези токсини от кръвта повишава ефикасността на диализата, което от своя страна увеличава процента на преживяемост при пациенти с ESKD. Основният механизъм на хемодиализата е показан на Фиг. 2. Въпреки това, елиминирането на излишните метаболити с помощта на конвенционални екстракорпорални бъбречни заместителни терапии чрез полупропускливи порести полимерни мембрани понастоящем не е ефективно при клинична употреба. По-специално, PBUTs са трудни за отстраняване чрез хемодиализа, тъй като всяка от тези молекули притежава ароматна част и йонна функционална група, която позволява свързване с няколко адсорбционни места на човешки серумен албумин [17–20]. Съобщава се, че по-малко от 35% съотношение на редукция както на PCS, така и на IS се елиминира по време на хемодиализа с висок поток [11].

Имайки предвид хемодиализата като животоподдържащо екстракорпорално лечение на бъбречна недостатъчност, при което голям брой пациенти с ESKD се нуждаят от дългосрочна диализа, е необходимо да се подготвят материали с прости и евтини методи за производство. Въпреки че ефективността и селективните свойства на диализните мембрани са се подобрили през последните десетилетия, традиционното диализно лечение остава неудобен, отнемащ време и скъп процес [21–23]. Напоследък бяха разработени няколко биомедицински материала за пречистване на кръвта, за да се увеличи степента на отстраняване на токсините, някои от които също притежават характеристики като по-малко токсичност и ниски производствени разходи. В тази статия ние обобщаваме тези резултати по категории, за да предложим информация за по-нататъшни изследвания относно диализните материали с подобрени свойства.

Cistanche tubulosa

Биомедицински материали за отстраняване на токсини-Адсорбенти

Активният въглен (AC) и зеолитът са два обичайни адсорбента, използвани при пречистване за подобряване на ултрафилтрационните свойства. AC има дългогодишен опит в системите за детоксикация като адсорбираща частица, тъй като може да адсорбира широк спектър от разтворени вещества [24–26]. Притежава огромен размер на порите, но не е селективен по размер. AC проявява висок капацитет на адсорбция за уремични токсини, но едновременно с това премахва и други полезни молекули. Намаляването на диаметъра на частицата е възможен начин за увеличаване на външната повърхност и по този начин увеличаване на достъпните активни места и бързото свързване. Прилагането на суспензии с прахообразен активен въглен обаче изисква мембранен филтър, който да поддържа сорбентите суспендирани и да предотвратява всякакъв контакт на частиците с кръвта, което обикновено ограничава обема на сорбента и неизбежно води до по-ниски концентрации на сорбенти [27]. В сравнение с AC, въглеродните нанотръби (CNTs) притежават по-висока повърхностна площ, по-голямо аспектно съотношение и по-добра адсорбционна производителност за уремични токсини и поради това се считат за по-подходящ материал за проектиране на високоефективна мембрана за пречистване на кръвта [28–30] . Liu и др. произведени перли от азотсъдържащ порест въглероден адсорбент (NPCA), които имат допълнителни предимства по отношение на безопасно и ефективно изчистване на PBUTs и притежават задоволителна in vitro хемосъвместимост. NPCA се получава чрез пиролиза на омрежени порести акрилонитрил/дивинилбензен съполимерни перли (фиг. 3а) [31]. Зърната NPCA показват по-високи нива на адсорбция на PBUT (IS, PCS и IAA; 45 процента, 44 процента и 95 процента) и еквивалентна ефективност на адсорбция спрямо токсините със средно молекулно тегло (PTH и IL-6) в човешка плазма в сравнение с HA- 130/MG-150 (търговски адсорбент, използван в клиниката). Механизмът за отстраняване на PBUT на NPCA се приписва на конкуренцията между азотните функционални групи на NPCA и протеините за свързване на PBUT чрез електростатичните взаимодействия и няма силна връзка със структурата на порите (фиг. 3b) [31].

За разлика от аморфния AC, кристалните адсорбенти могат да позволят директно структурно характеризиране, което може да помогне за разбирането на взаимодействията между адсорбент и токсин, което е от решаващо значение за проектирането на превъзходни адсорбиращи материали. Зеолитът е един от най-добрите иносиликати на стипца, прилаган за множество молекулни сита и притежава висока устойчивост при химични и термични процеси [32]. Зеолитите са нетоксични, стабилни във воден разтвор и не се разграждат при физиологични условия. Освен това различните видове микропорест зеолит имат канални системи с различни размери, които могат селективно да адсорбират някои уремични токсини [33–36] и те могат да бъдат намерени естествено или произведени синтетично. Тези характеристики правят зеолитите потенциален материал за приложения на изкуствен бъбрек. Размерът и формата на зеолитните частици са важни за способността за усвояване на креатинин, когато са включени вътре в мембраната [37, 38]. Например, микрочастиците имат по-добра производителност при адсорбция на креатинин от наночастиците. Междувременно, в сравнение с пръчковидни наночастици, сферичните наночастици са по-добър избор за включване в електропредещите полимерни влакна за подобряване на скоростта на креатининов клирънс [37].

Добавка Cistanche

Вернет и др. изследва елиминирането на уремични токсини, използвайки зеолити от различни структурни типове [33]. Те заключават, че адсорбционните свойства на зеолитите зависят не само от размера на каналите, но и от взаимодействията между адсорбатите и зеолитните решетки. По-конкретно, зеолитният силикалит (MFI) демонстрира силна адсорбция на p-крезол (около 60 процента p-крезол в разтвор с концентрации, близки до тези, открити при пациенти с уремия), което се приписва на ефекта на отваряне/размер на канала и взаимодействията на водородните връзки. Механизмите на адсорбция са показани на Фиг. 4 (напр. адсорбцията на р-крезол върху силикалитен зеолит) [39]. MFI притежава по-малко време за уравновесяване и по-високо ниво на адсорбция на р-крезол от мембраните на основата на целулоза и синтетичните мембрани [39]. Освен това е възможно селективно да се елиминират 75 процента от креатинина в разтвор чрез киселинен морденит (MOR), което основно се дължи на електростатични взаимодействия между функционалната група O и местата на Brønstedt, присъстващи в порите на MOR [33]. Високата адсорбция на пикочна киселина върху йонообменени стилбити (STIs), като Ca-STI, K-STI и Na-STI, може да се дължи на електростатичното взаимодействие между катион и отрицателния атом на полярна молекулна връзка. Съществува обаче потенциален начин за увеличаване на адсорбционните свойства на ППИ чрез образуване на силни ковалентни взаимодействия, използващи катиони с афинитет към уремични токсини [33]. Bergé-Lefranc и др. допълнително демонстрира, че чистият силициев диоксид MFI притежава по-добър капацитет за отстраняване на р-крезол от алуминосиликатните MFI (Si/Al=30, компенсиращи зарядите с H плюс, Na плюс, K плюс и Mg2 плюс) [34]. Те откриха, че в сравнение с разтвора, афинитетите на р-крезол към зеолитите обикновено са намалени в човешкия серум (получен от пациенти на диализа), тъй като протеините запушват системата на порите. По този начин зеолитите могат да се използват само в ултрафилтрата без директен контакт със серумен албумин [35].

Металоорганична рамка (MOF) е един вид нов хибриден материал, който има висока термична и химическа стабилност и е доказано, че е по-ефективен от AC или мезопорести силициеви материали, поради своята свръхвисока порьозност и активни места [40–42] . Повърхностната площ на BET и вътрешният диаметър на клетката на MOF са били предполагани преди това като ключови параметри в адсорбционния капацитет на MOF [43]. MOF е направен от метални йони и органични линкери чрез координатни граници, за да образува 1D, 2D или 3D структура [40, 44]. MOF бързо придобиха популярност в приложенията за, но не се ограничават до разделяне на биоактивни съединения [45], пречистване на вода [46, 47], доставяне на лекарства [48] и разделяне на газове [49]. Въпреки това, използването на MOF в приложения за изкуствен бъбрек е все още в ранен етап. Освен това MOF притежават изключителна устойчивост и, за разлика от други класове кристални материали, те могат да бъдат систематично изучавани и включени в множество функционалности [50].

Екстракт от цистак

Абделхамед и др. съобщават за един тип Zr-базиран MOF, който е отгледан в композит от памучен плат, който може да бъде регенериран чрез ултразвук с помощта на метанол, докато неговата ефективност при отстраняване на креатинин намалява само с 16 процента (98 процента срещу 82 процента) след три цикъла на генериране [ 51]. Този in situ композит беше директно форматиран без производство на UiO-66-(COOH)2 и вместо това се използва 1,2,4,5- бензен тетракарбоксилов дианхидрид, циркониев тетрахлорид и памучна тъкан [51]. Композитът UiO-66- (COOH)2@памучен плат адсорбира креатинина чрез слаби взаимодействия между местата на свързване на MOF и функционалните групи на креатинина. Реакционният механизъм е демонстриран на Фиг. 5. Освен това се съобщава, че функционализирането на UiO -66 с изовалентни заместители като -NH2, -OH и SO2H значително подобрява адсорбционния капацитет чрез промяна на електронните свойства на MOF [52]. , 53]. Клаудия и др. синтезира серия от UiO-66 материали, вариращи с крайното съдържание на аминогрупи чрез промяна на съотношението H2BDC/H2BDC-NH2 и добавяне на солна киселина (HCl) по време на модулиран синтез [52]. Те потвърдиха, че UiO-66-NH2(75 процента) (със 75 молни процента -аминогрупи) и UiO-66-NH2(75 процента)12,5 процента HCl имат по-добър адсорбционен капацитет за хипурова киселина и {{39} }индолоцетна киселина, разкриваща аналогичен адсорбционен капацитет на NU-1000, междувременно приготвеният UiO-66-NH2 все още не показва никакъв цитотоксичен ефект.

Като и др. наблюдава адсорбционното поведение на крезил сулфат в серия от Zr6-базирани MOF с различна топология, свързаност и структура на линкер, включително UiO-66, UiO-67, UiO-NDC, PCN{ {4}}OH, NU-901, NU-1000, NU-1010, NU-1200 и MOF-808 [50]. Тези MOF на базата на цирконий притежават сравними повърхностни площи и размери на порите. Сред тях NU-1000 проявява най-висока ефективност при отстраняване на токсини, където повече от 70 процента p-крезил сулфат, 98 процента индоксил сулфат и хипурова киселина в разтвор, както и около 93 процента p-крезил сулфат , могат да бъдат отстранени от човешки серумен албумин. Това може да се дължи на силно хидрофобните адсорбционни места, които са притиснати от два пиренови линкера, както и на водородната връзка между хидроксилните групи на Zr6 възлите и йонните функционални групи на адсорбатите [50]. Две места на р-крезил сулфат върху NU-1000 са изобразени на Фиг. 6. Тези две места имат приблизително една и съща заетост, където електростатичните взаимодействия с хидроксилни групи на Zr6 възлите и π-π взаимодействията с линкери на базата на пирен са важни фактори за адсорбционната способност. Въпреки това, Cuchiaro et al. посочи, че приложението на NU-1000 е ограничено, тъй като е недостъпно в търговската мрежа, а желязото е желана алтернатива на циркония [43]. Cuchiaro и др. синтезиран MIL-100(Fe) и MOF-808, като и двата имат същия органичен линкер с MOF-808, но MIL-100 (Fe) е по-малко токсичен поради съдържанието на желязо метални възли [43]. Те откриха, че усвояването на р-крезил сулфат за MIL-100(Fe) е три пъти по-голямо от това за MOF-808, което е по-слабо свързано с повърхностната площ на BET, размера на прозореца на порите, диаметъра на клетката и броя на ароматни въглероди в органичния линкер, което показва, че взаимодействията метал-желязо може да се случват по-благоприятно в MIL-100(Fe), отколкото в MOF-808.

Вдъхновени от способността на бъбреците за самопречистване, Chen et al. предложи нов адсорбент, наречен молекулно отпечатани полимерни обратни опални частици (MIPIOPs) [54]. Тук флуидната среда се използва за разрешаване на дилемата за недостатъчен контакт между адсорбиращите материали и целевите молекули. MIPIOPs са вградени в микрофлуиден чип с миксер тип рибена кост и скалата може лесно да се усили, за да побере голям брой MIPIOPs за пречистване. Освен това, каналите на рибена кост могат да генерират хаотична адвекция на течността и следователно да подобрят ефективността на смесване и адсорбция между целевите биомолекули и MIPIOPs. MIPIOPs са произведени чрез комбиниран процес на отпечатване (фиг. 7). Колоидните кристални гранули от силициев диоксид (SCCBs) първо бяха произведени и след това наночастиците от силициев диоксид на повърхността на SCCBs адсорбираха лизозима чрез електростатично взаимодействие. Следващата стъпка запълва празните пространства между наночастиците от силициев диоксид на функционализираните с лизозим SCCBs, като се използва предварителна смес от метакрилатен желатин (GelMA), полиетилен гликол диакрилат (PEGDA), урея и креатинин. След това, SCCBs и отпечатъчните молекули, включително лизозим, урея и креатинин, бяха отстранени от полимера преди гел. Получените MIPIOP притежават множество молекулярни места за свързване на лизозима на повърхността, докато уреята и креатининът са във вътрешността. MIPIOP имат уникални характеристики и показват добра кръвна съвместимост и е доказано, че техният адсорбционен капацитет се поддържа стабилно след повторно използване пет пъти [54]. Освен това, поради силно подредените 3D порести структури, те са придадени със свойства на фотонната лента, която позволява наблюдение и самоотчитане на състоянието на адсорбция.

Циклодекстрините (CDs) са циклични олигозахариди с тороидална форма, съставени от 6-8 D-глюкозни единици ( , , ), с хидрофилна външна част и относително хидрофобна вътрешна кухина, която може да капсулира различни нискомолекулни липофилни гости или макромолекули [55 , 56]. Чашковидният -CD се състои от 7 глюкозни единици и се прилага най-често поради чувствителното му разпознаване на различни хидрофобни молекули чрез образуване на комплекс CD-гост. Li et al. предложиха за първи път добавяне на омрежени поли- -циклодекстрини (PCD) в диализата на външния диализатор за подобряване на ефективността на масов трансфер на индоксил сулфат (IS) (фиг. 8а) [56]. PCD се синтезира чрез кръстосана връзка между -CD и епихлорхидрин (ECH). -CD първо се разтваря в разтвор на NaOH, след това ECH се добавя към сместа, която впоследствие се разбърква при 30 градуса в продължение на 2 часа. Според първоначалното проучване максималният капацитет на свързване на PCD за IS е около 45 mg g-1 и е постигнато 21-процентно увеличение на скоростта на отстраняване при симулирания диализен експеримент с въвеждането на PCD. Механизмът на свързване на IS към PCD може да бъде, че индолният пръстен на IS се настанява в кухината на -CD чрез хидрофобно взаимодействие и водородно свързване [56]. Тази нова стратегия не оказва отрицателно въздействие върху диализната мембрана и е безопасна за клинично приложение, тъй като PCD е доказано с ниска скорост на хемолиза и не може да премине през мембраната, за да влезе в контакт с кръвта (хидродинамичният диаметър на полимера е 9 nm). Li et al. допълнително сравнява адсорбционния капацитет на поли- -циклодекстрини, поли- - циклодекстрини и поли- -циклодекстрини, и поли- - циклодекстрини се представят най-добре с максималния капацитет на свързване на крезол сулфат (PCS) (263 mg g-1) [57]. Те откриха, че клирънсът на PCS в плазмата чрез еднократен режим (фиг. 8b) е по-ефективен от рециклирания режим (96 процента срещу 43 процента), което се дължи на разликата в концентрацията на PCS между плазмата и диализата, което се увеличава с отстраняването на PCS. И PCS (96 процента), хипуровата киселина (98 процента) и хинолиновата киселина (97 процента) в плазмата бяха отстранени в PCD добавена диализатна система, което допълнително изяснява широкоспектърните свойства на отстраняване на PBUT на PCD [57].

MXenes са семейство от двумерни карбиди и нитриди на преходни метали с обща структура Mn плюс 1XnTx (M е ранен преходен метал, като Ti, V, Nb и др.; n плюс 1=1-3; X е C и/или N; Tx представлява крайните повърхности, като O, OH, F и/или Cl) [58, 59]. MXenes имат уникална комбинация от свойства, включително хидрофилни, дължащи се на функционализирани повърхности и стабилни колоидни разтвори във вода, дължащи се на висок отрицателен зета потенциал, и са широко изследвани в областта на биомедицината през последните години [58]. Ti3C2Tx е първият докладван и най-изследван член на MXenes и е известно, че ефективно адсорбира урея. И Ti3C2Tx е силно доказано, че има относително висока биосъвместимост и ниска биотоксичност в предишни in vivo проучвания [60]. В работата на Zhao et al. Ti3C2Tx (Ti3C2- F, Ti3C2-O, Ti3C2-OH, произведени от прекурсор Ti3AlC2 с използване на 10 тегл. процента флуороводородна киселина) се използва като адсорбенти във воден разтвор и има бърза скорост на адсорбция и по-висок капацитет на адсорбция към креатинин и пикочна киселина в сравнение с конвенционалния активен въглен [59]. Високият афинитет между Ti3C2Tx и креатинина в процеса на адсорбция се приписва на хидрофилни повърхностни термини на Ti3C2Tx и вътречастична дифузия на креатинин между слоя Ti3C2Tx. В процеса на адсорбция на пикочната киселина, обаче, високият афинитет може да идва от водородни връзки (TiOH … N) и ван дер Ваалсови взаимодействия. Нещо повече, като се има предвид, че Ti3C2Tx ефективно адсорбира урея, креатин и пикочна киселина, както и електролитни катиони (K plus, Ca2 plus, Mg2 plus и т.н.) също могат да заемат активните места на Ti3C2Tx, Zhao et al. предложиха, че Ti3C2Tx има потенциал да се използва като ефективен сорбент за регенериране на диализат. Съвсем наскоро Wang et al. подготви Ti3C2Tx нанолист чрез разслояване на гравирания Ti3C2Tx в деаерирана вода чрез ултразвук и откри за първи път, че ултрависоката способност за отстраняване на Ti3C2Tx към IL-6, която демонстрира 13,4 пъти от тази на традиционния активен въглен и много по-бърза скорост на отстраняване [ 61]. Основният механизъм за адсорбция е образуването на водородна връзка между MXene и IL-6 (TI-X … HNC=O), както и имобилизирането на IL-6 върху повърхността на MXene нанолистове.

Цистанче капсули

Заключение

В заключение, ние обобщихме новия биоматериал за пречистване на кръвта, за който се съобщава през последните години. Тези биоматериали бяха грубо разделени на 3 категории, включително адсорбенти, полимерни композитни мембрани и наноматериали. Адсорбенти, като зеолити, активен въглен и CTNs, обикновено се включват в полимерни материали за подобряване на ултрафилтрационния капацитет. Когато адсорбционните частици са диспергирани в полимерната матрица, ефективността на отстраняване на уремичните токсини може да бъде значително подобрена чрез комбиниране на адсорбция и дифузия на уремични задържани разтворени вещества, което е потвърдено в проучвания, свързани с MMM и f-CNT/PES композитни мембрани. Поради голямата повърхностна площ и порьозност, наноматериалите и MOFs показват благоприятни адсорбционни способности. В допълнение, производството на полимерни нановлакна е рентабилно и MOF на базата на Zr имат добра повторна употреба.

Проникването е жизненоважно свойство на мембраната, използвана за хемодиафилтрация, тъй като ниската степен на отстраняване на токсините кара пациентите да страдат от дълги периоди на диализа, които са по-скъпи. Когато концентрацията на свободен токсин от страната на диализата се поддържа на ниски нива, има непрекъсната движеща сила на дифузия по цялата дължина на хемодиализатора, особено за PBUT [130, 131]. Както се споменава в тази статия, материалите с големи повърхностни площи и порьозност са обещаващи кандидати за производство на хемодиализни мембрани. Вграждането на адсорбиращи частици в полимерна мембранна матрица също е ефикасен метод за постигане на по-ефективна скорост на изчистване на уремични токсини, което се дължи на поддържането на разлика в концентрацията. Има и няколко адсорбента, чиято адсорбционна способност е по-слабо свързана със структурата на порите, като NPCA перли. Следователно е изключително важно да се анализира съответната молекулярна структура на адсорбентните и уремичните токсини, както и взаимодействието в тях.

Диализата е дългосрочно и животоподдържащо лечение за пациенти с ESKD и са необходими близо 500 L чешмяна вода, за да се получи чиста диализна вода за една сесия на хемодиализа, което е с висока цена и консумация на енергия [132]. Следователно простият и евтин метод за производство на диализен материал е от голямо значение за клиничното му приложение. В допълнение, микробиологичният биофилм, причинен от стагнация на вода, все още ще се образува, когато тръбната система е неадекватна или има неправилна поддръжка на машината [133, 134]. Бактериалният растеж и лизис в системата за пречистване на водата и по този начин пирогените могат да бъдат прехвърлени в кръвта на пациентите, което причинява микровъзпалителен статус, водещ до сърдечно-съдови странични ефекти или остри странични ефекти, като треска и мускулни крампи [133–139] . Съобщава се за няколко сорбентни системи за отстраняване на ендотоксини (напр. липополизахарид), като функционализирани наночастици [140], активен въглен [26, 141], добавяне на PS-поли (етиленгликол) съполимер (PS-PEG) и белина стерилизация [133]. Освен това, МММ предлага превъзходно отстраняване на ендотоксини и действа като защитна бариера, която избягва възпалителните реакции без намаляване на отстраняването на уремични токсини [71]. Като цяло биоматериалите с дълготрайна и висока ултрафилтрация, благоприятна биосъвместимост и рентабилни методи за производство са идеални кандидати за пречистване на кръвта. Дори ако новите биоматериали, споменати в този преглед, са подобрили адсорбционния капацитет и биосъвместимостта, все още има много работа за вършене, която се фокусира върху модификацията на материалите, така че да са подходящи за клинично приложение.

Препратки

1. Webster AC, Nagler EV, Morton RL, Masson P. Хронично бъбречно заболяване. Ланцет. 2017; 389 (10075): 1238–52.

2. Tonelli M, Wiebe N, Knoll G, Bello A, Browne S, Jadhav D, et al. Систематичен преглед: бъбречна трансплантация в сравнение с диализа при клинично значими резултати. Am J трансплантация. 2011; 11 (10): 2093–109.

3. Nordio M, Limido A, Maggiore U, Nichelatti M, Postorino M, Quintaliani G. Преживяемост при пациенти, лекувани с дългосрочна диализа, в сравнение с общата популация. Am J Kidney Dis. 2012; 59 (6): 819–28.

4. Liyanage T, Ninomiya T, Jha V, Neal B, Patrice HM, Okpechi I, et al. Световен достъп до лечение на краен стадий на бъбречно заболяване: систематичен преглед. Ланцет. 2015; 385 (9981): 1975–82.

5. Bammens B, Evenepoel P, Keuleers H, Verbeke K, Vanrenterghem Y. Свободните серумни концентрации на протеин-свързания разтвор за задържане p-крезол предсказват смъртността при пациенти на хемодиализа. Kidney Int. 2006;69(6):1081–7.

6. Cheung AK, Rocco MV, Yan G, Leypoldt JK, Levin NW, Greene T, et al. Нивата на серумния бета-2 микроглобулин предсказват смъртността при пациенти на диализа: резултати от домашно проучване. J Am Soc Nephrol. 2006; 17 (2): 546–55.

7. Ito S, Osaka M, Higuchi Y, Nishijima F, Ishii H, Yoshida M. Индоксил сулфат индуцира левкоцитно-ендотелни взаимодействия чрез регулиране нагоре на селекцията. J Biol Chem. 2010; 285 (50): 38869–75.

8. Duranton F, Cohen G, De Smet R, Rodriguez M, Jankowski J, Vanholder R, et al. Нормални и патологични концентрации на уремични токсини. J Am Soc Nephrol. 2012; 23 (7): 1258–70.

9. Panasyuk-Delaney T, Mirsky VM, Wolfbeis OS. Капацитивен сензор за креатинин, базиран на фотографиран молекулярно отпечатан полимер. Електроанализ. 2002; 14 (3): 221–4.

10. Vanholder R, De Smet R, Glorieux G, Argiles A, Baurmeister U, Brunet P, et al. Преглед на уремичните токсини: класификация, концентрация и междуиндивидуална вариабилност. Kidney Int. 2003;63(5):1934–43.

11. Itoh Y, Ezawa A, Kikuchi K, Tsuruta Y, Niwa T. Свързани с протеини уремични токсини при пациенти на хемодиализа, измерени чрез течна хроматография/тандемна масспектрометрия и техните ефекти върху ендотелната продукция на ros. Anal Bioanal Chem. 2012; 403 (7): 1841–50.

12. Lin CJ, Pan CF, Liu HL, Chuang CK, Jayakumar T, Wang TJ и др. Ролята на свързаните с протеини уремични токсини върху заболяването на периферните артерии и недостатъчност на съдовия достъп при пациенти на хемодиализа. атеросклероза. 2012; 225 (1): 173–9.

13. Wu PH, Lin YT, Chiu YW, Baldanzi G, Huang JC, Liang SS и др. Връзката на индоксил сулфат и р-крезил сулфат с целеви сърдечно-съдови протеини при пациенти на хемодиализа. Sci Rep. 2021; 11 (1): 3786.

14. Falconi CA, Junho CVDC, Fogaça-Ruiz F, Vernier ICS, Da Cunha RS, Stinghen AEM и др. Уремични токсини: тревожна опасност за сърдечно-съдовата система. Фронт физиол. 2021;12:686249.

15. Wu IW, Hsu KH, Lee CC, Sun CY, Hsu HJ, Tsai CJ и др. P-крезил сулфат и индоксил сулфат предсказват прогресия на хронично бъбречно заболяване. Трансплантация на Nephrol Dial. 2011; 26 (3): 938–47.

16. Daneshamouz S, Eduok U, Abdelrasoul A, Shoker A. Протеин-свързани уремични токсини (PBUTS) при пациенти с хронично бъбречно заболяване (CKD): производствен път, предизвикателства и скорошни постижения в бъбречния клирънс на PBUTS. Нановъздействие. 2021;21:100299.

17. Ghuman J, Zunszain PA, Petitpas I, Bhattacharya AA, Otagiri M, Curry S. Структурна основа на лекарствено-свързващата специфичност на човешкия серумен албумин. 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. Отстраняване на свързани с протеини, хидрофобни уремични токсини чрез комбинирана фракционирана плазмена сепарация и техника на адсорбция. Артиф органи. 2013; 37 (4): 409–16.

19. Berge-Lefranc D, Chaspoul F, Cerini C, Brunet P, Gallice P. Термодинамично изследване на взаимодействието на индоксил сулфат с човешки серумен албумин и конкурентно свързване с р-крезил сулфат. 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. Взаимодействие на човешки серумен албумин с уремични токсини: термодинамично изследване. RSC Adv. 2017; 7 (45): 27913–22.

21. Baboolal K, McEwan P, Sondhi S, Spiewanowski P, Wechowski J, Wilson K. Разходите за бъбречна диализа в Обединеното кралство--многоцентрово проучване. Трансплантация на Nephrol Dial. 2008; 23 (6): 1982–9.

22. Harris A, Cooper BA, Li JJ, Bulfone L, Branley P, Collins JF и др. Разходна ефективност от ранно започване на диализа: рандомизирано контролирано проучване. Am J Kidney Dis. 2011; 57 (5): 707–15.

23. Young BA, Chan C, Blagg C, Lockridge R, Golper T, Finkelstein F, et al. Как да преодолеете бариерите и да създадете успешна домашна HD програма. Clin J Am Soc Nephrol. 2012; 7 (12): 2023–32.

24. Dinh DC, Recht NS, Hostetter TH, Meyer TW. Покритата въглеродна хемоперфузия осигурява ограничен клирънс на свързани с протеини разтворени вещества. Артиф органи. 2008 г.; 32 (9): 717–24.

25. Пепел SR. Сорбенти при лечение на уремия: кратка история и голямо бъдеще. Semin Dial. 2009; 22 (6): 615–22.

26. Gun'Ko VM, Betz WR, Patel S, Murphy MC, Mikhalovsky SV. Адсорбция на липополизахарид върху въглеродни сита. Въглерод. 2006;44(7):1258–62.

27. Аш SR, Съливан TA, Кар DJ. Сорбентни суспензии срещу сорбентни колони за екстракорпорална детоксикация при чернодробна недостатъчност. The Apher Dial. 2006; 10 (2): 145–53.

28. Ye C, Gong Q, Lu F, Liang J. Адсорбция на уремични токсини върху въглеродни нанотръби. Sep Purif Technol. 2007; 58 (1): 2–6.

29. Lu C, Su F. Адсорбция на естествена органична материя от въглеродни нанотръби. Sep Purif Technol. 2007; 58 (1): 113–21.

30. Spitalsky Z, Tasis D, Papagelis K, Galiotis C. Въглеродни нанотръби-полимерни композити: химия, обработка, механични и електрически свойства. Prog Polym Sci. 2010; 35 (3): 357–401.

31. Liu Y, Peng X, Hu Z, Yu M, Fu J, Huang Y. Производство на нов азотсъдържащ порест въглероден адсорбент за отстраняване на свързани с протеин уремични токсини. 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. Влияние на състава на нанобиокомпозити зеолит/ензим върху аналитичните характеристики на уреен биосензор на базата на йон-селективни полеви транзистори. Sens Lett. 2011; 9 (6SI): 2320–6.

33. Wernert V, Schäf O, Ghobarkar H, Denoyel R. Адсорбционни свойства на зеолитите за приложения на изкуствен бъбрек. Микропор Мезопор Мат. 2005; 83 (1): 101–13.

34. Bergé-Lefranc D, Pizzala H, Paillaud JL, Schäf O, Vagner C, Boulet P, et al. Адсорбция на малки молекули на уремичен токсин върху зеолити от тип mfi от воден разтвор. Адсорбция. 2008; 14 (2): 377–87.

35. Bergé-Lefranc D, Vagner C, Calaf R, Pizzala H, Denoyel R, Brunet P, et al. In vitro елиминиране на протеин-свързан уремичен токсин р-крезол от mfi-тип зеолити. Микропор Мезопор Мат. 2012; 153: 288-93.

36. Namekawa K, Tokoro Schreiber M, Aoyagi T, Ebara M. Производство на зеолитно-полимерни композитни нановлакна за отстраняване на уремични токсини от пациенти с бъбречна недостатъчност. Biomater Sci-Uk 2014; 2 (5): 674–9.

37. Lu L, Chen C, Samarasekera C, Yeow JTW. Влияние на формата и размера на частиците на зеолита върху способността им да адсорбират уремичен токсин като прахове и като пълнители в мембрани. 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. Ефект на размера на зеолитните частици върху работата на полимерни зеолитни смесени матрични мембрани. J Membrane Sci. 2000; 175 (2): 285–8.

39. Wernert V, Schäf O, Faure V, Brunet P, Dou L, Berland Y, et al. Адсорбция на уремичния токсин р-крезол върху хемодиализни мембрани и микропорест адсорбент зеолитен силикалит. J Biotechnol. 2006; 123 (2): 164–73.

40. Furukawa H, Cordova KE, O'Keeffe M, Yaghi OM. Химията и приложенията на металоорганичните рамки. Наука. 2013;341(6149):974.

41. Haque E, Jun JW, Jhung SH. Адсорбционно отстраняване на метилоранж и метиленово синьо от воден разтвор с металоорганичен скелен материал, железен терефталат (mof-235). J Опасност Матер. 2011; 185 (1): 507–11.

42. Fletcher AJ, Thomas KM, Rosseinsky MJ. Гъвкавост в металоорганични рамкови материали: влияние върху сорбционните свойства. J Solid State Chem. 2005; 178 (8): 2491–510.

43. Cuchiaro H, Thai J, Schaffner N, Tuttle RR, Reynolds M. Изследване на пространството на параметрите на адсорбцията на р-крезил сулфат в метало-органични рамки. ACS Appl Mater интерфейси. 2020; 12 (20): 22572–80.

44. Tan J, Civalleri B. Металоорганични рамки и хибридни материали: от основите до приложенията. Crystengcomm. 2015; 17 (2): 197–8.

45. Abdelhameed RM, Abdel-Gawad H, Taha M, Hegazi B. Разделяне на биоактивен хамазулен от екстракт от лайка с помощта на метало-органична рамка. J Pharmaceut Biomed. 2017; 146: 126-34.

46. ​​Mon M, Bruno R, Ferrando-Soria J, Armentano D, Pardo E. Металоорганични рамкови технологии за възстановяване на вода: към устойчива екосистема. J Mater Chem A. 2018; 6 (12): 4912–47.

47. Abdelhameed RM, Abdel-Gawad H, Elshahat M, Emam HE. Cu–btc@cotton композит: дизайн и отстраняване на етионен инсектицид от вода. RSC Adv. 2016; 6 (48): 42324–33.

48. Huxford RC, Della Rocca J, Lin W. Металоорганични рамки като потенциални носители на лекарства. Curr Opin Chem Biol. 2010; 14 (2): 262-8.

49. Rodenas T, Luz I, Prieto G, Seoane B, Miro H, Corma A и др. Нанолистове от метало-органична рамка в полимерни композитни материали за разделяне на газове. Нат Матер. 2015; 14 (1): 48–55.

50. Kato S, Otake K, Chen H, Akpinar I, Buru CT, Islamoglu T, et al. Базирани на цирконий метало-органични рамки за отстраняване на свързан с протеин уремичен токсин от човешки серумен албумин. J Am Chem Soc. 2019; 141 (6): 2568–76.

51. Abdelhameed RM, Rehan M, Emam HE. Фигурацията на композитен материал mof@cotton на основата на zr за потенциално приложение в бъбреците. Carbohyd Polym. 2018 г.; 195:460-7.

52. Dymek K, Kurowski G, Kuterasinski L, Jedrzejczyk R, Szumera M, Sitarz M, et al. В търсене на ефективни авто-66 метало-органични рамки за приложение на изкуствен бъбрек. ACS Appl Mater Inter. 2021; 13 (38): 45149–60.

53. Zhu J, Wu L, Bu Z, Jie S, Li B. Полиетиленимин-модифицирани UiO-66-nh2 (zr) металоорганични рамки: подготовка и подобрена селективна адсорбция на co2. ACS Омега. 2019; 4 (2): 3188–97.

54. Chen H, Bian F, Sun L, Zhang D, Shang L, Zhao Y. Йерархично молекулярно отпечатани порести частици за биомиметично почистване на бъбреците. Adv Mater. 2020 г.; 32(52):2005394.

55. Mejia-Ariza R, Grana-Suarez L, Verboom W, Huskens J. Супрамолекулни наночастици на базата на циклодекстрин за биомедицински приложения. J Mater Chem B. 2017; 5 (1): 36–52.

56. Li J, Han L, Liu S, He S, Cao Y, Xie J, et al. Отстраняване на индоксил сулфат от водоразтворими полициклодекстрини при диализа. Колоидна повърхност B. 2018; 164: 406–13.

57. Li J, Han L, Xie J, Liu S, Jia L. Многоместни поли циклодекстринови адсорбенти за отстраняване на свързани с протеини уремични токсини, комбинирани с хемодиализа. Carbohyd Polym. 2020; 247: 116665.

58. Gogotsi Y, Anasori B. Възходът на mxenes. ACS Нано. 2019; 13 (8): 8491–4.

59. Zhao Q, Seredych M, Precetti E, Shuck CE, Harhay M, Pang R, et al. Адсорбция на уремични токсини с помощта на ti3c2tx мъже за регенериране на диализата. ACS Нано. 2020; 14 (9): 11787–98.

60. Dai C, Lin H, Xu G, Liu Z, Wu R, Chen Y. Биосъвместими 2d титанов карбид (mxenes) композитни нанопласти за ph-реагираща MRI-насочвана туморна хипертермия. Chem Mater. 2017;29(20):8637–52.

61. Wang T, Sun X, Guo X, Zhang J, Yang J, Tao S, et al. Ултраефикасно успокояваща цитокинова буря с помощта на ti (3) c (2) t (x) mxene. Малки методи. 2021; 5 (5): e2001108.

62. Tian H, Tang Z, Zhuang X, Chen X, Jing X. Биоразградими синтетични полимери: подготовка, функционализиране и биомедицинско приложение. Prog Polym Sci. 2012; 37 (2): 237–80.

63. Weber V, Linsberger I, Hauner M, Leistner A, Leistner A, Falkenhagen D. Неутрални съполимери на стирен-дивинилбензен за адсорбция на токсини при чернодробна недостатъчност. Биомакромолекули. 2008; 9 (4): 1322-8.

64. Jiang X, Xiang T, Xie Y, Wang R, Zhao W, Sun S et al. Функционални полиетерсулфонови частици за отстраняване на билирубин. Journal of Materials Science: Материали в медицината 2015; 27 (2): 28.

65. Lu L, Samarasekera C, Yeow JTW. Капацитетът на адсорбция на креатинина на мембрани от нановлакна от полиакрилонитрил (PAN)-зеолит за потенциални приложения за изкуствен бъбрек. J Appl Polym Sci 2015; 132 (34): 42418- 26.

66. Lu L, Yeow JTW. Изследване на адсорбция на индоксил сулфат от зеолити и полиетерсулфон-зеолитни композитни мембрани. Матер Дизайн. 2017; 120: 328–35.

67. Tijink MS, Wester M, Sun J, Saris A, Bolhuis-Versteeg LA, Saiful S, et al. Нов подход за пречистване на кръвта: мембрани със смесена матрица, комбиниращи дифузия и адсорбция в една стъпка. Акта Биоматер. 2012; 8 (6): 2279–87.

68. Tijink MSL, Wester M, Glorieux G, Gerritsen KGF, Sun J, Swart PC и др. Мембрани от кухи влакна със смесена матрица за отстраняване на свързани с протеини токсини от човешка плазма. Биоматериали. 2013; 34 (32): 7819–28.

69. Pavlenko D, van Geffen E, van Steenbergen MJ, Glorieux G, Vanholder R, Gerritsen KGF et al. Нови смесени матрични мембрани с нисък поток предлагат превъзходно отстраняване на свързаните с протеини токсини от човешката плазма. Sci Rep 2016; 6: 34429.

70. Geremia I, Pavlenko D, Maksymow K, Rueth M, Lemke HD, Stamatialis D. Ex vivo оценка на кръвната съвместимост на мембрани за хемодиализа със смесена матрица. Акта Биоматер. 2020; 111: 118–28.

71. Geremia I, Bansal R, Stamatialis D. In vitro оценка на мембрана за хемодиализа със смесена матрица за постигане на диализат без ендотоксин, комбиниран с високо отстраняване на уремични токсини от човешка плазма. Акта Биоматер. 2019; 90: 100-11.

72. Nie C, Ma L, Xia Y, He C, Deng J, Wang L, et al. Нови хепарин-имитиращи полимерни четки, присадени въглеродни нанотръби/pes композитни мембрани за безопасно и ефикасно пречистване на кръвта. J Membrane Sci. 2015; 475: 455-68.

73. Zhang Y, Lim CT, Ramakrishna S, Huang Z. Скорошно развитие на полимерни нановлакна за биомедицински и биотехнологични приложения. J Mater Sci Mater Med. 2005; 16 (10): 933–46.

74. Рамакришна С, Фуджихара К, Тео У, Йонг Т, Ма З, Рамасешан Р. Electrospun нановлакна: решаване на глобални проблеми. Матер днес. 2006; 9 (3): 40–50.

75. Huang Z, Zhang YZ, Kotaki M, Ramakrishna S. Преглед на полимерните нановлакна чрез електропредене и техните приложения в нанокомпозити. Compos Sci Technol. 2003;63(15):2223–53.

76. Fu GD, Xu LQ, Yao F, Zhang K, Wang XF, Zhu MF и др. Интелигентни нановлакна от комбинирана жива радикална полимеризация, "клик химия" и електропредене. ACS Appl Mater Inter. 2009; 1 (2): 239–43.

77. Kim Y, Ebara M, Aoyagi T. Интелигентна нанофибърна мрежа, която улавя и освобождава клетки. Angew Chem Int Ed. 2012; 51 (42): 10537–41.

78. Уанг XY, Дрю C, Лий SH, Сенекал KJ, Кумар J, Самуелсън LA. Технология на електропредене: нов подход към приложението на сензора. J Macromol Sci Pure Appl Chem. 2002 г.; A39(10):1251–8.

79. Barhoum A, Pal K, Rahier H, Uludag H, Kim IS, Bechelany M. Нановлакна като материали от ново поколение: от техники за производство на предене и нано-предене до нововъзникващи приложения. Appl Mater днес. 2019; 17: 1–35.

80. Peh P, Lim NSJ, Blocki A, Chee SML, Park HC, Liao S, et al. Едновременно доставяне на изключително разнообразни биоактивни съединения от смесени електропредени влакна за заздравяване на кожни рани. Bioconjugate Chem. 2015; 26 (7): 1348–58.

81. Qi R, Guo R, Shen M, Cao X, Zhang L, Xu J и др. Electrospun поли (млечна ко-гликолова киселина)/halloysite нанотръба композитни нановлакна за капсулиране на лекарства и продължително освобождаване. J Mater Chem. 2010; 20 (47): 10622–9.

82. Salalha W, Kuhn J, Dror Y, Zussman E. Капсулиране на бактерии и вируси в електропредени нановлакна. Нанотехнологии. 2006; 17 (18): 4675–81.

83. Luo Y, Nartker S, Miller H, Hochhalter D, Wiederoder M, Wiederoder S, et al. Повърхностна функционализация на електропредени нановлакна за откриване напр. Coli o157:h7 и телесни клетки в биосензор за директен трансфер на заряд. Biosens Bioelectron. 2010; 26 (4): 1612–7.

84. Esmaeili A, Haseli M. Електропредене на термопластични нановлакна от карбоксиметил целулоза/поли (етилен оксид) за използване в системи за освобождаване на лекарства. Mat Sci Eng C-Mater. 2017; 77: 1117–27.

85. Han D, Steckl AJ. Триаксиални електропредени мембрани от нановлакна за контролирано двойно освобождаване на функционални молекули. ACS Appl Mater Inter. 2013; 5 (16): 8241–5.

86. Bahramimehr F, Esmaeili A. Производство на хибридни нановлакна на базата на /пан/ fe3o4/зеолит/екстракт от коприва/уреаза и деформиран коаксиален естествен полимер за намаляване на токсичните материали в кръвта на пациенти на диализа. J Biomed Mater Res A. 2019;107(8):1736–43.

87. Irfan M, Idris A, Yusof NM, Khairuddin NFM, Akhmal H. Повърхностна модификация и подобряване на производителността на нано-хибридни f-mwcnt/pvp90/pes хемодиализни мембрани. J Membrane Sci. 2014; 467: 73-84.

88. Niyogi S, Hamon MA, Hu H, Zhao B, Bhowmik P, Sen R, et al. Химия на едностенни въглеродни нанотръби. Сметки Chem Res. 2002;35(12):1105–13.

89. Raravikar NR, Schadler LS, Vijayaraghavan A, Zhao Y, Wei B, Ajayan PM. Синтез и характеризиране на композитни филми от въглеродни нанотръби и полимер с подравнена дебелина. Chem Mater. 2005; 17 (5): 974–83.

90. Valcárcel M, Cárdenas S, Simonet BM, Moliner-Martínez Y, Lucena R. Въглеродни наноструктури като сорбентни материали в аналитични процеси. TrAC Trends Analyt Chem. 2008; 27 (1): 34–43.

91. Цуге М, Такахаши К, Куримото Р, Фулати А, Уто К, Кикучи А и др. Производство на водопоглъщащи нанофибърни мрежи за ефективно отстраняване на излишната вода от пациенти с бъбречна недостатъчност. Фибри. 2019; 7 (5): 39.

92. Khan I, Saeed K, Khan I. Наночастици: свойства, приложения и токсичност. Arab J Chem. 2019; 12 (7): 908–31.

93. Wang L, Zhang Y, Li Y, Chen J, Lin W. Последни постижения в инженерните наноматериали за тераностика на остро бъбречно увреждане. Nano Res. 2021; 14 (4): 920–33.

94. Стамопулос Д, Бузиотис П, Бенаки Д, Коцовасилис С, Зирогианис П.Н. Използване на нанобиотехнология при хемодиализа: експерименти с фалшива диализа върху хомоцистеин. Трансплантация на Nephrol Dial. 2008; 23 (10): 3234–9.

95. Ma Y, Cai F, Li Y, Chen J, Han F, Lin W. Преглед на приложението на наночастици в диагностиката и лечението на хронично бъбречно заболяване. Биоакт Матер. 2020; 5 (3): 732–43.

96. Cheah W, Ishikawa K, Othman R, Yeoh F. Нанопорести биоматериали за адсорбция на уремичен токсин в изкуствени бъбречни системи: преглед. 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. Силно адсорбиращи окислени наночастици нишесте за ефективно отстраняване на урея. Carbohyd 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. Графенови нанопластинки, модифицирани с аминогрупи чрез ултразвуково лъчение с променлива честота за потенциална адсорбция на уремични токсини. Наноматериали Базел. 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. Синтез на нанокомпозити найлон 6/модифицирани сажди за приложение при адсорбция на пикочна киселина. Материали. 2020; 13 (22): 5173.

100. Korsvik C, Patil S, Seal S, Self WT. Миметични свойства на супероксид дисмутаза, проявени от цериеви наночастици, конструирани чрез ваканция. Chem Commun. 2007 г.; 10:1056-8.

101. Pirmohamed T, Dowding JM, Singh S, Wasserman B, Heckert E, Karakoti AS, et al. Nanoceria проявява зависима от редокс състоянието каталазна миметична активност. Chem Commun. 2010; 46 (16): 2736–8.

102. Xue Y, Luan Q, Yang D, Yao X, Zhou K. Пряко доказателство за хидроксилна радикална активност на наночастици от цериев оксид. J Phys Chem C. 2011; 115 (11): 4433–8.

103. Ni D, Wei H, Chen W, Bao Q, Rosenkrans ZT, Barnhart TE, et al. Цериевите наночастици срещат чернодробно исхемично-реперфузионно увреждане: перфектното несъвършенство. Adv Mater. 2019;31(40):1902956.

104. Fleming RE, Ponka P. Претоварване с желязо при човешки заболявания. New Engl J Med. 2012; 366 (4): 348–59.

105. Хамилтън Дж.Л., Кижаккедату Дж.Н. Полимерни наноносители за лечение на системно претоварване с желязо. Mol Cell Ther. 2015; 3: 3.

106. Kang H, Han M, Xue J, Baek Y, Chang J, Hu S et al. Бъбречно очистващи се нано хелатори за терапия на претоварване с желязо. Nat Commun 2019;10(1):5134.

107. Mobarra N, Shanaki M, Ehteram H, Nasiri H, Sahmani M, Saeidi M, et al. Преглед на хелаторите на желязо при лечение на синдроми на претоварване с желязо. Int J Hematol Oncol Stem Cell Res. 2016; 10 (4): 239–47.

108. Шапиро С.М. Билирубинова токсичност в развиващата се нервна система. Pediatr Neurol. 2003; 29 (5): 410–21.

109. Peng Z, Yang Y, Luo J, Nie C, Ma L, Cheng C и др. Нановлакнести полимерни перли от арамидни влакна за ефективно отстраняване на билирубина. Biomater Sci-Uk. 2016; 4 (9): 1392–401.

110. Yang M, Cao K, Sui L, Qi Y, Zhu J, Waas A и др. Дисперсии на арамидни нановлакна: нов наномащабен градивен елемент. ACS Нано. 2011; 5 (9): 6945–54.

111. Zhao C, Xue J, Ran F, Sun S. Модифициране на полиетерсулфонови мембрани - преглед на методите. Prog Mater Sci. 2013; 58 (1): 76–150.

112. Голдбърг АЛ. Разграждане на протеини и защита срещу неправилно нагънати или повредени протеини. Природата. 2003; 426 (6968): 895–9.

113. Furie B, Furie BC. Механизми на заболяването: механизми на образуване на тромби. New Engl J Med. 2008; 359 (9): 938–49.

114. Arepally GM. Индуцирана от хепарин тромбоцитопения. Кръв. 2017; 129 (21): 2864-72.

115. Ratner BD. Съвместимост на кръвта - перспектива. 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. Различни подходи за модифициране на повърхности на биоматериали за подобряване на хемосъвместимостта. Адв колоиден интерфейс. 2004;110(1-2):5–17.

117. Werner C, Maitz MF, Sperling C. Настоящи стратегии към хемосъвместими покрития. J Mater Chem. 2007; 17 (32): 3376–84.

118. Huang J, Xue J, Xiang K, Zhang X, Cheng C, Sun S, et al. Повърхностна модификация на полиетерсулфонови мембрани чрез смесване на триблокови съполимери на метоксил поли (етилен гликол)-полиуретан-метоксил поли (етилен гликол). Колоидна повърхност B. 2011; 88 (1): 315–24.

119. Liu X, Xu Y, Wu Z, Chen H. Поли(n-винилпиролидон)-модифицирани повърхности за биомедицински приложения. Macromol Biosci. 2013; 13 (2): 147–54.

120. Li X, Wang M, Wang L, Shi X, Xu Y, Song B и др. Блок кополимер-модифицирани повърхности за конюгиране на биомакромолекули с контрол на количеството и активността. Ленгмюр. 2013; 29 (4): 1122-8.

121. Modi A, Verma SK, Bellare J. Хидрофилни zif-8 декорирани go nanosheets подобряват биосъвместимостта и ефективността на разделяне на полиетерсулфонови мембрани с кухи влакна: потенциален мембранен материал за прилагане на биоизкуствен черен дроб. Mater Sci Eng C. 2018; 91: 524–40.

122. Said N, Abidin MNZ, Hasbullah H, Ismail AF, Goh PS, Othman MHD, et al. Наночастиците от железен оксид подобряват биосъвместимостта и отстраняването на средната молекула на уремичния токсин от полисулфоновите мембрани с кухи влакна. J Appl Polym Sci. 2019;136(48):48234.

123. Wang L, Gong T, Brown Z, Randle C, Guan Y, Ye W и др. Вдъхновени от асцидиан хепарин-миметични магнитни наночастици с потенциал за приложение при хемодиализа като рециклиращи антикоагуланти. ACS Biomater Sci Eng. 2020; 6 (4): 1998–2006.

124. Cheng C, Sun S, Zhao C. Напредък в хепарин и хепарин-подобни/имитиращи полимер-функционализирани биомедицински мембрани. J Mater Chem B. 2014; 2 (44): 7649–72.

125. Nie S, Xue J, Lu Y, Liu Y, Wang D, Sun S и др. Подобрена кръвна съвместимост на полиетерсулфоновата мембрана с хидрофилна и анионна повърхност. Колоидна повърхност B. 2012; 100: 116–25.

126. Li L, Cheng C, Xiang T, Tang M, Zhao W, Sun S, et al. Модификация на полиетерсулфонова хемодиализна мембрана чрез смесване на присаден полиуретан с лимонена киселина и неговата антикоагулантна активност. J Membrane Sci. 2012; 405: 261-74.

127. Wang LR, Qin H, Nie SQ, Sun SD, Ran F, Zhao CS. Директен синтез на хепарин-подобен поли (етер сулфон) полимер и неговата кръвна съвместимост. Акта Биоматер. 2013; 9 (11): 8851–63.

128. Nie S, Tang M, Cheng CS, Yin Z, Wang L, Sun S и др. Биологично вдъхновен мембранен дизайн с интерфейс, подобен на хепарин: удължена коагулация на кръвта, инхибирано активиране на комплемента и био-изкуствена чернодробна клетъчна пролиферация. Biomater Sci-Uk. 2014; 2 (1): 98–109.

129. Ma L, Qin H, Cheng C, Xia Y, He C, Nie C и др. Вдъхновено от миди самопокритие на макроинтерфейс с подобрена биосъвместимост и биоактивност чрез присадени допамин хепарин-подобни полимери и хепарин. J Mater Chem B. 2014; 2 (4): 363–75.

130. Meyer TW, Peattie JWT, Miller JD, Dinh DC, Recht NS, Walther JL, et al. Повишаване на клирънса на протеин-свързани разтворени вещества чрез добавяне на сорбент към диализата. J Am Soc Nephrol. 2007;18(3):868–74.

131. Patzer J. Принципи на диализата на свързано разтворено вещество. The Apher Dial. 2006;10(2):118–24.

132. Агар JWM. Зелена диализа: предстоящите екологични предизвикателства. Семин диализа. 2015; 28 (2): 186–92.

133. Madsen B, Britt DW, Ho C, Henrie M, Ford C, Stroup E, et al. Повърхностната химия на хемодиализната мембрана като бариера за трансфер на липополизахариди. J Appl Polym Sci. 2015;132(4155021).

134. Lonnemann GR. Качеството на диализата: интегриран подход. Kidney Int. 2000; 5876: S112–9.

135. Susantitaphong P, Riella C, Jaber BL. Ефект на ултрачист диализат върху маркери на възпаление, оксидативен стрес, хранене и параметри на анемия: мета-анализ. Nephrol Dial Transpl. 2013; 28 (2): 438–46.

136. Gorbet MB, Sefton MV. Ендотоксин: неканеният гост. Биоматериали. 2005 г.; 26 (34): 6811–7.

137. Schepers E, Glorieux G, Eloot S, Hulko M, Boschetti-de-Fierro A, Beck W, et al. Оценка на връзката между увеличаването на размера на мембранните пори и пропускливостта на ендотоксина с помощта на нова експериментална настройка за симулация на диализа. BMC Nephrol. 2018;19(1):1–0.

138. Glorieux G, Hulko M, Speidel R, Brodbeck K, Krause B, Vanholder R. Поглед отвъд ендотоксина: Сравнително изследване на задържането на пироген от ултрафилтри, използвани за приготвяне на стерилна диализна течност. Sci Rep 2014; 4: 6390.

139. van Tellingen A, Grooteman M, Schoorl M, Bartels P, Schoorl M, van der Ploeg T, et al. Интеркурентните клинични събития предсказват нивата на плазмения c-реактивен протеин при пациенти на хемодиализа. Kidney Int. 2002;62(2):632–8.

140. Darkow R, Groth T, Albrecht W, Lutzow K, Paul D. Функционализирани наночастици за свързване на ендотоксин във водни разтвори. Биоматериали. 1999; 20 (14): 1277–83.

141. Murphy MC, Patel S, Phillips GJ, Davies JG, Lloyd AW, Gun'Ko VM и др. Адсорбция на възпалителни цитокини и ендотоксин от мезопорести полимери и активен въглен. В: RodriguezReinoso F, McEnaney B, Rouquerol J, Unger K, редактори. Изследвания в науката за повърхността и катализа; 2002. стр. 515–20.

Cui Gao1, Qian Zhang1, Yi Yang1,2,3, Yangyang Li4,5 и Weiqiang Lin1,3

1 Център за бъбречни заболявания, Първата свързана болница, Медицински факултет на университета Zhejiang, Hangzhou 310003, Zhejiang, Китай.

2 Отделение по нефрология, Четвърта свързана болница, Медицински факултет на университета Zhejiang, Yiwu 322000, Zhejiang, Китай.

3 Международни института по медицина, Четвъртата свързана болница, Медицински факултет на университета Zhejiang, Yiwu 322000, Zhejiang, Китай.

4 Ключова лаборатория за изследване на репродуктивното здраве на жените в провинция Zhejiang, Болница за жени, Факултет по медицина на университета Zhejiang, Hangzhou 310006, Zhejiang, Китай.

5 Cancer Center, Zhejiang University, Hangzhou 310058, Zhejiang, Китай.