血液過濾材料去除白血病作用機(jī)制的研究進(jìn)展

血液過濾材料去除白血病作用機(jī)制的研究進(jìn)展

1血液成分的作用血液是維持人體正?；顒硬豢苫蛉钡闹匾镔|(zhì)。血液中含有血漿和紅細(xì)胞。血細(xì)胞可分為血小板(2～3μm)、白細(xì)胞(6～20μm)和紅細(xì)胞(6～9.5μm)。各種血液成分有不同的作用。其中血小板主要起止血作用。近年來由于自身免疫疾病的治療和體外血循環(huán)治療白血病的應(yīng)用,越來越多的病人需要血小板輸注。但是血小板濃縮液中若含有白細(xì)胞,病人體內(nèi)很可能產(chǎn)生白細(xì)胞抗體,產(chǎn)生過敏反應(yīng),如發(fā)熱、發(fā)冷、頭痛、嘔吐等。白細(xì)胞還帶有乙肝病毒、丙肝病毒、愛滋病毒等親細(xì)胞病毒。而且最近研究表明血液中的白細(xì)胞越少血小板的成活率越高。所以為避免血小板輸注無效必須將血液中的白細(xì)胞去除目前國外從血小板濃縮液中去除白細(xì)胞的方法有:過濾法、白膜法、帶小囊的塑料袋、單采機(jī)法2細(xì)胞間質(zhì)主要受壓組織形態(tài)法由于血液是一種生物活性分子,且為非牛頓粘流體,因而它的過濾機(jī)理比較復(fù)雜。對流體微粒而言,一般認(rèn)為過濾作用是以下五種機(jī)理聯(lián)合作用的結(jié)果,即篩分、慣性、截留、擴(kuò)散、靜電。白細(xì)胞過濾主要是篩濾和吸附同時起作用。而篩濾主要是由孔徑效應(yīng)和邊緣效應(yīng)所致。(1)孔徑效應(yīng):由于白細(xì)胞和其他細(xì)胞之間有直徑差異,且紅細(xì)胞、血小板的變形性比白細(xì)胞好,白細(xì)胞幾乎無法通過直徑小于5μm的微孔,而紅細(xì)胞、血小板則易通過。(2)邊緣效應(yīng):血液流經(jīng)毛細(xì)孔時,由于紅細(xì)胞柔軟且兩側(cè)內(nèi)凹,可以彎曲,紅細(xì)胞往往沿著毛細(xì)孔的軸線流動,這時速度最大;而白細(xì)胞又硬又圓,相對來說流動能力要差,常被推向孔壁,這樣會激發(fā)白細(xì)胞粘附到孔壁上。毛細(xì)孔直徑越小,邊緣效應(yīng)顯著。吸附則主要取決以下因素:表面化學(xué)基團(tuán)、表面電荷、表面潤濕性、表面結(jié)構(gòu)。白細(xì)胞和血小板都帶負(fù)電荷,但是表面電荷密度不同,因此可使濾材帶有一定的正電荷使血小板通過而白細(xì)胞被截留。但血液過濾機(jī)理的研究仍不完善,有待進(jìn)一步深入。3其他非織造材料血液過濾材料除了要滿足一般過濾材料的基本條件外最重要的還必須保證過濾材料對血液的相容性。表面浸潤性是影響血液相容性的重要因素。國外選取的材料有合成纖維,如聚酯、聚丙烯纖維等;有天然纖維,如羊毛、棉花;有玻璃纖維等。近年來主要以合成纖維居多。非織造布工業(yè)的迅速發(fā)展給血液過濾提供了更合適的濾材。非織造布的生產(chǎn)方式主要有針刺法、熔噴法和濕法等。其中,熔噴工藝能賦于產(chǎn)品超細(xì)的纖維結(jié)構(gòu)(3μm是具有代表性的孔徑),增大纖維的表面積和孔隙率(約為75%～80%),空隙分布均勻,孔徑小,纖維比表面積大,具有過濾效率高、容塵量大、過濾阻力小、化學(xué)性能穩(wěn)定等特點,因此被廣泛應(yīng)用。由于血小板的粘性極好,易于粘附在任何非生理表面上且血小板的臨界表面潤濕張力為73×104高血壓病組織材料的表面改性高分子材料的吸濕性與其分子結(jié)構(gòu)有著非常密切的關(guān)系,然而,聚酯大分子結(jié)構(gòu)的鏈段規(guī)整性都很高,結(jié)晶度很大,分子結(jié)構(gòu)緊密,且表面極性基團(tuán)的含量很少,就使得這些纖維或非織造布的親水性很差,與血液的親和性也不好,導(dǎo)致過濾材料的利用率低,過濾效率低。文獻(xiàn)中都曾提及可以通過對纖維材料進(jìn)行表面改性來提高其對血液的過濾效率。在實驗中也發(fā)現(xiàn),在血液過濾過程中由于血液對于非織造布的潤濕滲透性能差,過濾介質(zhì)的表面利用率不高,從而影響了血液的過濾效果。所以通過表面改性的方法,提高過濾效率和過濾材料的利用率,對臨床白細(xì)胞過濾具有重要意義。對非織造布表面改性只能發(fā)生在材料表面,主要是通過在材料表面引入-OH、-COOH等親水基團(tuán)以提高非織造布的表面浸潤性。目前對非織造布表面改性的方法主要有表面處理法和表面接枝改性。由于聚酯纖維內(nèi)部缺少活性中心,表面接枝較困難,且成本較高不易于推廣。而根據(jù)美國專利的報道,通過表面涂層改性的方法提高了濾材親水性,而且血小板回收率較高,故本文采用了涂層的方法。4.1在織物表面沉積活性成分適用于該方法的表面處理劑一般是由兩種物質(zhì)組成的一個體系,其中一種物質(zhì)是含有親水基團(tuán)的水溶性聚合物,另一種是聯(lián)結(jié)水溶性聚合物與纖維的交聯(lián)劑,它要含有能和水溶性聚合物反應(yīng)的官能團(tuán)。水溶性聚合物要能形成膜,作為這種水溶性的高聚物有:聚丙烯酸、聚乙烯醇、水溶性纖維素、可溶性淀粉等。有文獻(xiàn)報道,用2-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪)-6-磺酸鈉苯胺或三-磺化乙基磺酸內(nèi)鹽或脲甲醛和丙酮的預(yù)縮聚物作交聯(lián)劑,用浸軋-焙烘工藝將水溶性的羥甲基纖維素在織物表面沉積成膜,可改善織物的親水性及去污性。日本三菱公司報道,水溶性高分子化合物與三聚氰酰胺衍生物的組合所構(gòu)成的表面處理劑可以賦予纖維持久的親水性。纖維在含有上述兩種物質(zhì)的溶液中處理,當(dāng)纖維表面附著處理劑后,再進(jìn)行蒸氣處理,纖維表面就形成了具有架橋結(jié)構(gòu)的親水性皮膜。所形成的親水性高分子皮膜不溶于水。這種在纖維表面成膜,賦予纖維親水性的原理一般認(rèn)為是:選擇一個合適的交聯(lián)劑,采取一定的工藝,控制交聯(lián)劑與水溶性高聚物的反應(yīng)程度,從而使水溶性高聚物的一部分親水基團(tuán)保留在纖維表面,使纖維親水性得以改善。此方法簡單易行且投資少,易達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)的要求。4.2表面處理劑的制備含有親水性基團(tuán)的化合物與聚酯纖維的共結(jié)晶是提供纖維持久親水性的有效方法。應(yīng)用較多的是含有聚乙二醇-醚基團(tuán)的共聚物與聚酯纖維的共結(jié)晶。首先將含有聚乙二醇-醚基團(tuán)的共聚物溶解在水溶性乙烯基化合物中構(gòu)成表面處理劑。然后將纖維浸在表面處理劑或?qū)⒈砻嫣幚韯﹪婌F在纖維表面上,使纖維和表面處理劑兩者乳膠化。再經(jīng)熱處理后,含有聚乙二醇-醚基團(tuán)的共聚物就牢固地結(jié)合在纖維表面上。有文獻(xiàn)報道將含有聚烷基醇-醚基團(tuán)的共聚物以及水溶性乙烯基化合物附著在纖維表面,可改善纖維的親水性4.3表面活性劑的制備聚酯纖維結(jié)構(gòu)緊密,表面光滑,較難和一般試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。通過在纖維表面形成活性中心而發(fā)生化學(xué)反應(yīng),取得了一定進(jìn)展?，F(xiàn)在一般采用堿水解聚酯纖維的方法,使纖維表面產(chǎn)生活性中心。此方法簡單易行且投資小,但對纖維的親水性改善較小,應(yīng)結(jié)合其他方法一起使用。5原則應(yīng)用治療血小板去除率國外對白細(xì)胞過濾器的研制較早,從20世紀(jì)20年代末的第一代纖維塞式過濾器,經(jīng)歷了70年代初的第二代網(wǎng)狀和柱狀過濾器,目前國外對白細(xì)胞濾器的研究已進(jìn)展到第三代,主要是不僅具有較高的白細(xì)胞去除率,而且具有選擇性功能,即有可選擇性去除濃縮血細(xì)胞中的白細(xì)胞。如可以從濃縮的血小板或全血中選擇性去除白細(xì)胞,而血小板幾乎不損失國內(nèi)