人人关注肾健康——高性能塑料助人工肾一臂之力

金塑宝 2022-03-25 16:49:05

每十个国人中就有一名肾脏病患者

肾脏为对称的扁豆状器官,红褐色,位于腹膜后脊柱两旁浅窝中。它的基础功能是生成尿液,借以清除体内代谢产物及某些废物、毒物,另外经重吸收功能保留水分及其他有用物质以调节水、电解质平衡及维系酸碱平衡。肾脏另外还有内分泌功能,生成肾素、促红细胞生成素、活性维生素D3、前列腺素、激肽等,又为机体部分内分泌激素的降解场所和肾外激素的靶器官。肾脏的这一些功能,保障了机体内环境的稳定,使新陈代谢得以正常进行。

《柳叶刀》(Lancet)公布的一份数据显示,中国慢性肾脏病患病人数达1.3亿,也就是国内平均每十人里面就有一位慢性肾脏病患者,慢性肾脏病近年也慢慢脱离了所谓“老人病”的现象,年轻化发展愈发明显。

塑料在人工肾方面的应用

塑料被誉为20世纪最伟大的发明,无论是日常生活还是生产、流通领域,注塑制品随处可见。首先塑料具有非常好的物理力学性能和化学稳定性,比较适合在医疗领域使用;其次高分子材料来源丰富,价格低廉,适合制成一次性医疗。塑料以其优良的性质,可靠的性能,方便的成型工艺在医疗领域获得了愈发广泛的应用,使塑料材料制备医疗用品极具发展前景。

慢性肾脏病严重影响着人类寿命和生活质量,而塑料作为现代社会最重要的基础材料之一,甚至还可用作人工肾、人工肺等人工脏器。自20世纪30年代人们首次使用合成高分子材料作为透析膜制成的人工肾成功应用于临床以来,塑料高分子材料已逐步代替传统无机材料,在人工肾方面有了成熟和广泛的应用。

塑料与人工肾的前世今生

人工肾又称人工透析机。该特定装置中最重要和起主导作用的是各种功能材料,主要是具备着特定功能的塑料高分子膜材料。

1913年英国的阿黛尔用硝棉胶膜作为透析膜,生理盐水作为透析液为肾病患者进行透析。这就是人工肾的前驱研究。

1935年黑斯首次将透析技术用于临床。1937年萨尔海莫应用赛璐玢作为透析膜之后,人工肾的研究又进了一步。

1943年荷兰医生科尔夫制成了第一个人工肾,第一次以机器替代人体的重要器官。病人的血液流过过滤器,血液内的尿素等代谢废物通过胶膜渗滤到透析液中。它可以替代人体肾脏的功能,让受损的肾脏获得康复。

(1946年在伦敦医院使用由科尔夫发明的早期人工肾)

到了1960年,美国外科医生斯克里布纳发明了一种塑料连接器,可以永久装进病人前臂,连接动脉和静脉,与人造肾极容易相连接,并不会损伤血管,如此就能够为病人长期进行血液透析治疗。

2017年至2021年,赵长生院长 研发出首个国产人工肾血液透析器,并实现产业化。将特种工程塑料聚醚砜,制备成中空纤维膜,并应用于血液净化。为提高膜材料在治疗过程中的生物安全性,赵院长及其团队提出仿生肝素功能基团,设计合成了系列类肝素聚合物,并用于改性聚醚砜膜,提高膜材料的抗凝血性能和生物相容性。抗蛋白污染是材料与血液接触时首先和最重要的反应,为提高膜材料的抗污染性能,设计合成了系列含聚乙烯吡咯烷酮和两性离子的两亲性聚合物,并用于改性聚醚砜膜材料,提高膜的抗污性能。另外,结合纳米银和季铵盐,设计制备了抗菌膜。赵院长及其团队克服了艰难险阻, 最终目的是研发佩戴式人工肾装置,患者可以佩带该装置进行学习、工作,回归社会,显著提高生活质量。

总结

慢性肾病是一个漫长且复杂的过程,进展至尿毒症阶段后更是有许多的痛苦与不便。人工肾的发明,拯救和延长了许多肾脏病患者的生命,未来随着肾脏替代技术的发展,这些新型人工肾最终或将用于临床改变肾衰竭患者的人生。

当然,医用特种塑料除了在人工肾方面的应用外,在广谱类医疗耗材(输液器、输血器、注射器等),呼吸麻醉(气管插管、呼吸面罩等),神经外科(颅骨修补片、引流装置等),透析,心血管(心脏支架、封堵器等)等方面,也都已经有了成熟和广泛的应用。而金塑宝一直垂直深耕于塑化全产业链细分领域市场,在金塑宝平台采购可直接对比市场塑料原料最低价,下单采购同时还能享受大额优惠补贴,为医疗产业加以赋能。

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