Trend Terkini dalam Aplikasi Terapeutik Bahan Pemurnian Darah Kejuruteraan Untuk Penyakit Buah Pinggang

Abstrak

Pembersihan darah adalah kaedah yang biasa digunakan untuk membuang sisa metabolik yang berlebihan dalam darah dalam terapi penggantian buah pinggang. Penyingkiran toksin ini yang mencukupi daripada darah boleh mengurangkan komplikasi dan meningkatkan jangka hayat pesakit dialisis. Walau bagaimanapun, bahan penulenan darah biologi semasa dalam amalan klinikal tidak sesuai, di mana terdapat keperluan yang tidak dipenuhi untuk menghasilkan bahan baru yang mempunyai biokeserasian yang lebih baik, mengurangkan ketoksikan, dan, khususnya, kadar pembersihan toksin yang lebih cekap dan kos pengeluaran yang lebih rendah. Memandangkan ini, ulasan ini telah meringkaskan dengan teliti bahan bioperubatan berstruktur berbeza yang baru dibangunkan untuk pembersihan darah dari segi jenis dan ciri struktur bahan penulenan darah, proses pengeluaran, serta sifat atau mekanisme penjerapan kimia antara muka. Kajian ini mungkin memberi rujukan yang berharga untuk menghasilkan peranti penulenan mesra pengguna yang lebih sesuai untuk aplikasi pembersihan darah klinikal dalam pesakit dialisis.

Kata kunci

Pembersihan darah, Terapi penggantian buah pinggang, Biobahan Kejuruteraan, Penjerap, Membran komposit polimer.

Klik di sini untuk mengetahui apakah itu Cistanche

pengenalan

Toksin uremik sering terkumpul pada pesakit dengan fungsi buah pinggang terjejas, termasuk mereka yang mempunyai penyakit buah pinggang peringkat akhir (ESKD). Ini membawa kepada penyakit serius, dengan terapi penggantian buah pinggang sebagai satu-satunya penyelesaian untuk terus hidup. Banyak kajian mendapati kematian berkurangan dan laporan kualiti hidup yang lebih baik di kalangan penerima buah pinggang; bagaimanapun, permintaan melebihi ketersediaan, di mana hanya 25 peratus pesakit ESKD menerima buah pinggang [1]. Di seluruh dunia, dianggarkan kira-kira 280 pesakit setiap juta menjalani rawatan hemodialisis atau dialisis peritoneal secara tetap, manakala kelangsungan hidup lima tahun mereka ini adalah antara 13 peratus dan 60 peratus lebih rendah daripada orang dalam populasi umum yang berumur sama [1-3] . Disebabkan oleh penuaan populasi, serta peningkatan prevalens diabetes dan hipertensi, kejadian ESKD dijangka meningkat dalam beberapa dekad akan datang [4]. Lebih-lebih lagi, pengumpulan bahan larut pengekalan uremik pada kepekatan tinggi dikaitkan dengan hasil buruk dalam pesakit dialisis, termasuk kematian yang tinggi dan kualiti hidup yang berkaitan dengan kesihatan yang rendah secara keseluruhan [5-8].

Kreatinin adalah toksin uremik utama, dan pengumpulannya dalam darah menyebabkan siri gejala toksik yang boleh mengurangkan fungsi buah pinggang dan seterusnya mempercepatkan penurunan buah pinggang [9]. Toksin uremik terikat protein (PBUTs) adalah molekul kecil yang terutamanya mengikat protein pengangkutan, albumin serum manusia dalam darah [10], dan terlibat dalam penjanaan spesies oksigen reaktif (ROS) [11]. Walaupun PBUT terutamanya diketahui dikaitkan dengan kesan buruk/toksik, termasuk penyakit kardiovaskular [12-14], perkembangan kegagalan buah pinggang [15], dan kematian [5], mekanisme pembersihan buah pinggang mereka dan peranan dalam patofisiologi uremik masih tidak jelas [16]. ]. Selalunya, p-cresyl sulfate (PCS), indoxyl sulfate (IS), 3- Carboxy-4-metil-5-propyl-2-asid furanpropionic (CMPF) dan indole{{14 }}asid asetik (IAA) ialah biomarker uremia yang paling membezakan dan dianggap sebagai prototaip toksin uremik terikat protein yang boleh mengikat lebih daripada 90 peratus protein plasma. Keempat-empat PBUT ini mempunyai cincin aromatik dan kumpulan berfungsi ionik dan boleh membentuk ikatan bukan kovalen, seperti daya Van der Waals dan ikatan hidrogen, serta interaksi elektrostatik dan hidrofobik [16]. Dengan PBUT, terdapat keseimbangan antara kedua-dua bentuk terikat protein dan tidak terikat dalam rembesan dan peredarannya, dan pembersihan semula jadi toksin yang tidak terikat sebahagian besarnya bergantung kepada rembesan tiub buah pinggang melalui pengangkut anion organik basolateral tertentu (OAT). Laluan untuk penghasilan dan pembersihan PBUT protein ditunjukkan dalam Rajah 1 [16]. Ketoksikan uremik dikaitkan dengan disfungsi endothelial dan disfungsi imun, yang menyebabkan keradangan dan pengaktifan pengesan imun semula jadi melalui induksi keadaan pro-radang yang melibatkan reseptor seperti Tol dan sitokin radang [14]. Oleh itu, penyingkiran toksin ini yang mencukupi daripada darah meningkatkan keberkesanan dialisis, yang seterusnya meningkatkan kadar kelangsungan hidup pesakit ESKD. Mekanisme asas hemodialisis ditunjukkan dalam Rajah 2. Walau bagaimanapun, penyingkiran metabolit berlebihan menggunakan terapi penggantian buah pinggang ekstrakorporeal konvensional melalui membran polimer berliang separa telap belum berkesan dalam penggunaan klinikal. Khususnya, PBUT sukar dikeluarkan melalui hemodialisis kerana setiap molekul ini mempunyai kumpulan fungsian aromatik dan ionik yang membolehkan untuk mengikat beberapa tapak penjerapan pada albumin serum manusia [17-20]. Telah dilaporkan bahawa kurang daripada 35 peratus nisbah pengurangan kedua-dua PCS dan IS dihapuskan semasa hemodialisis fluks tinggi [11].

Memandangkan hemodialisis sebagai rawatan extracorporeal yang mengekalkan hayat untuk kegagalan buah pinggang, di mana sejumlah besar pesakit ESKD memerlukan dialisis jangka panjang, adalah perlu untuk menyediakan bahan dengan kaedah fabrikasi yang mudah dan kos rendah. Walaupun kecekapan dan sifat selektiviti membran dialisis telah bertambah baik dalam beberapa dekad kebelakangan ini, rawatan dialisis tradisional kekal sebagai proses yang menyusahkan, memakan masa dan mahal [21-23]. Baru-baru ini, beberapa bahan penulenan darah bioperubatan telah dibangunkan untuk meningkatkan kadar penyingkiran toksin, beberapa daripadanya juga mempunyai ciri-ciri seperti kurang ketoksikan dan kos pengeluaran yang rendah. Dalam artikel ini, kami meringkaskan keputusan ini mengikut kategori untuk menawarkan maklumat bagi penyelidikan lanjut tentang bahan dialisis dengan sifat yang dipertingkatkan.

Cistanche tubulosa

Bahan bioperubatan untuk penyingkiran toksin-Bahan penjerap

Karbon teraktif (AC) dan zeolit ​​ialah dua penjerap biasa digunakan dalam penulenan untuk meningkatkan sifat ultraturasan. AC mempunyai rekod prestasi yang panjang dalam sistem detoksifikasi sebagai zarah penjerap kerana ia boleh menyerap pelbagai bahan terlarut [24-26]. Ia mempunyai saiz liang yang besar tetapi tidak selektif saiz. AC mempamerkan kapasiti penjerapan yang tinggi untuk toksin uremik, tetapi ia juga pada masa yang sama mengeluarkan molekul berguna yang lain. Mengurangkan diameter zarah adalah cara yang boleh dilaksanakan untuk menaikkan kawasan permukaan luar dan dengan itu meningkatkan tapak aktif yang boleh diakses dan mengikat cepat. Walau bagaimanapun, penggunaan ampaian dengan serbuk karbon teraktif memerlukan penapis membran untuk mengekalkan sorben terampai dan menghalang sebarang sentuhan zarah dengan darah, yang biasanya mengehadkan jumlah isipadu sorben dan tidak dapat tidak menghasilkan kepekatan sorben yang lebih rendah [27]. Berbanding dengan AC, tiub nano karbon (CNT) mempunyai luas permukaan yang lebih tinggi, nisbah aspek yang lebih besar, dan prestasi penjerapan yang lebih baik untuk toksin uremik, dan oleh itu ia dianggap sebagai bahan yang lebih sesuai untuk reka bentuk membran pembersihan darah yang sangat cekap [28-30] . Liu et al. manik penjerap karbon berliang (NPCA) yang mengandungi nitrogen yang direka dengan kelebihan tambahan dari segi pelepasan PBUT yang selamat dan berkesan, serta mempunyai hemokompatibiliti in vitro yang memuaskan. NPCA disediakan melalui pirolisis manik kopolimer akrilonitril/divinilbenzena berliang silang silang (Rajah 3a) [31]. Manik NPCA menunjukkan kadar penjerapan PBUT yang lebih tinggi (IS, PCS dan IAA; 45 peratus , 44 peratus dan 95 peratus ) dan prestasi penjerapan yang setara terhadap toksin berat molekul pertengahan (PTH dan IL-6) dalam plasma manusia berbanding dengan HA- 130/MG-150 (penjerap komersial yang digunakan di klinik). Mekanisme penyingkiran PBUT NPCA dianggap sebagai persaingan antara kumpulan berfungsi nitrogen pada NPCA dan protein untuk pengikatan PBUT melalui interaksi elektrostatik, dan ia tidak mempunyai hubungan yang kuat dengan struktur liang (Rajah 3b) [31].

Tidak seperti AC amorf, penjerap kristal boleh membenarkan pencirian struktur langsung yang boleh membantu dalam memahami interaksi antara penjerap dan toksin, yang penting untuk reka bentuk bahan penjerap unggul. Zeolit ​​adalah salah satu inosilikat alum terbaik yang digunakan untuk pelbagai penapis molekul dan mempunyai rintangan yang tinggi dalam proses kimia dan haba [32]. Zeolit ​​adalah tidak toksik, stabil dalam larutan akueus, dan tidak terdegradasi dalam keadaan fisiologi. Selain itu, jenis zeolit ​​mikroporous yang berbeza mempunyai sistem saluran dalam saiz yang berbeza yang secara selektif boleh menyerap beberapa toksin uremik [33-36], dan ia boleh didapati secara semula jadi atau dihasilkan secara sintetik. Ciri-ciri ini menjadikan zeolit ​​sebagai bahan yang berpotensi untuk aplikasi buah pinggang buatan. Saiz dan bentuk zarah zeolit ​​adalah penting untuk keupayaan pengambilan kreatinin apabila dimasukkan ke dalam membran [37, 38]. Sebagai contoh, mikrozarah mempunyai prestasi yang lebih baik pada penjerapan kreatinin daripada nanopartikel. Sementara itu, berbanding dengan nanozarah rod, nanozarah sfera adalah pilihan yang lebih baik untuk dimasukkan ke dalam gentian polimer electrospinning untuk meningkatkan kadar pelepasan kreatinin [37].

suplemen cistanche

Wernet et al. menyiasat penghapusan toksin uremik menggunakan zeolit ​​jenis struktur yang berbeza [33]. Mereka membuat kesimpulan bahawa sifat penjerapan zeolit ​​bukan sahaja bergantung kepada saiz saluran tetapi juga interaksi antara penjerap dan kekisi zeolit. Lebih khusus lagi, zeolit ​​silicalite (MFI) menunjukkan penjerapan kuat p-cresol (kira-kira 60 peratus p-cresol dalam larutan dengan kepekatan yang hampir dengan yang terdapat pada pesakit uremik), yang dikaitkan dengan kesan pembukaan/saiz saluran dan interaksi ikatan hidrogen. Mekanisme penjerapan ditunjukkan dalam Rajah 4 (cth, penjerapan p-cresol pada zeolit ​​silikalit) [39]. MFI mempunyai masa keseimbangan yang kurang dan tahap penjerapan p-cresol yang lebih tinggi daripada membran berasaskan selulosa dan membran sintetik [39]. Selain itu, adalah mungkin untuk menghapuskan 75 peratus kreatinin dalam larutan secara selektif oleh mordenit berasid (MOR), yang pada asasnya disebabkan oleh interaksi elektrostatik antara kumpulan Ofunctional dan tapak Brønstedt yang terdapat dalam liang MOR [33]. Penjerapan asid urik yang tinggi pada stilbit tertukar ion (STI), seperti Ca-STI, K-STI, dan Na-STI, boleh dikaitkan dengan interaksi elektrostatik antara kation dan atom negatif ikatan molekul polar. Walau bagaimanapun, terdapat cara yang berpotensi untuk meningkatkan sifat penjerapan STI melalui pembentukan interaksi kovalen yang kuat menggunakan kation dengan pertalian untuk toksin uremik [33]. Bergé-Lefranc et al. selanjutnya menunjukkan bahawa MFI silika tulen mempunyai kapasiti yang lebih baik untuk penyingkiran p-cresol daripada MFI aluminosilicate (Si/Al=30, mengimbangi caj dengan H tambah , Na tambah , K tambah dan Mg2 tambah ) [34]. Mereka mendapati bahawa berbanding dalam larutan, pertalian p-cresol untuk zeolit ​​secara amnya berkurangan dalam serum manusia (diperolehi daripada pesakit dialisis) kerana protein menghalang sistem liang. Oleh itu, zeolit ​​hanya boleh digunakan dalam ultra-turasan tanpa sentuhan langsung dengan albumin serum [35].

Rangka kerja logam-organik (MOF) ialah satu jenis bahan hibrid baru, yang mempunyai kestabilan haba dan kimia yang tinggi dan telah ditunjukkan sebagai lebih berkesan daripada bahan AC atau silika mesoporus, kerana keliangan ultratinggi dan tapak aktifnya [40-42] . Dan kawasan permukaan BET dan diameter sangkar MOF dalaman sebelum ini telah dihipotesiskan sebagai parameter utama dalam kapasiti penjerapan MOF [43]. MOF diperbuat daripada ion logam dan penghubung organik melalui sempadan koordinat untuk membentuk struktur 1D, 2D atau 3D [40, 44]. MOF telah cepat mendapat daya tarikan dalam aplikasi untuk, tetapi tidak terhad kepada, pemisahan sebatian bioaktif [45], penulenan air [46, 47], penghantaran ubat [48], dan pemisahan gas [49]. Namun begitu, penggunaan MOF dalam aplikasi buah pinggang buatan masih di peringkat awal. Tambahan pula, MOF mempunyai kebolehtahan yang luar biasa, dan, tidak seperti kelas bahan kristal lain, mereka boleh dikaji secara sistematik dan digabungkan ke dalam pelbagai fungsi [50].

Ekstrak Cistacnhe

Abdelhameed et al. melaporkan satu jenis MOF berasaskan Zr yang ditanam dalam komposit kain kapas, yang boleh dijana semula dengan sonication menggunakan metanol, manakala kecekapannya dalam penyingkiran kreatinin hanya berkurangan sebanyak 16 peratus (98 peratus berbanding 82 peratus) selepas tiga kitaran generasi [ 51]. Komposit in-situ ini telah diformatkan secara langsung tanpa mengarang UiO-66-(COOH)2 dan sebaliknya menggunakan 1,2,4,5- benzena dianhidrida tetrakarboksilik, zirkonium tetraklorida dan kain kapas [51]. Komposit fabrik UiO-66- (COOH)2@kapas menyerap kreatinin melalui interaksi yang lemah antara tapak ikatan MOF dan kumpulan fungsi kreatinin. Mekanisme tindak balas ditunjukkan dalam Rajah 5. Selain itu, telah dilaporkan bahawa menfungsikan UiO-66 dengan substituen isovalen seperti -NH2, -OH, dan SO2H telah meningkatkan kapasiti penjerapan dengan mengubah sifat elektronik MOF [52 , 53]. Klaudia et al. mensintesis siri bahan UiO-66 yang berbeza-beza dengan kandungan akhir kumpulan amino dengan menukar nisbah H2BDC/ H2BDC-NH2 dan menambah asid hidroklorik (HCl) semasa sintesis termodulat [52]. Mereka mengesahkan bahawa UiO-66-NH2(75 peratus ) (dengan 75 mol peratus kumpulan -amino) dan UiO-66-NH2(75 peratus )12.5 peratus HCl melakukan kapasiti penjerapan yang lebih baik untuk asid hippurik dan {{39} }asid indoleacetic, mendedahkan kapasiti penjerapan analog kepada NU-1000, sementara itu, UiO-66-NH2 yang disediakan masih tidak menunjukkan sebarang kesan sitotoksik.

Kato et al. memerhatikan gelagat penjerapan kresil sulfat dalam satu siri Zr6-MOF dengan topologi, ketersambungan dan struktur pemaut yang berbeza-beza, termasuk UiO-66, UiO-67, UiO-NDC, PCN{ {4}}OH, NU-901, NU-1000, NU-1010, NU-1200 dan MOF-808 [50]. MOF berasaskan zirkonium ini mempunyai luas permukaan dan saiz liang yang setanding. Antaranya, NU-1000 mempamerkan kecekapan penyingkiran toksin tertinggi, di mana lebih daripada 70 peratus p-cresyl sulfate, 98 peratus indoxyl sulfate dan asid hippuric dalam larutan, serta kira-kira 93 peratus p-cresyl sulfate , boleh dikeluarkan dari albumin serum manusia. Ini boleh dikaitkan dengan tapak penjerapan yang sangat hidrofobik yang diapit oleh dua penghubung pirena, serta ikatan hidrogen antara kumpulan hidroksil pada nod Zr6 dan kumpulan berfungsi ionik penjerap [50]. Dua tapak p-cresyl sulfate pada NU-1000 digambarkan dalam Rajah 6. Kedua-dua lokasi ini lebih kurang mempunyai penghunian yang sama, di mana interaksi elektrostatik dengan kumpulan hidroksil pada nod Zr6 dan interaksi π-π dengan pemaut berasaskan pyrena merupakan faktor penting dalam keupayaan penjerapan. Walau bagaimanapun, Cuchiaro et al. menegaskan bahawa penggunaan NU-1000 adalah terhad kerana ia tidak tersedia secara komersial, dan besi ialah alternatif yang diingini kepada zirkonium [43]. Cuchiaro et al. disintesis MIL-100(Fe) dan MOF-808, kedua-duanya mempunyai penghubung organik yang sama dengan MOF-808 tetapi MIL-100 (Fe) kurang toksik kerana besinya -nod logam berasaskan [43]. Mereka mendapati pengambilan p-cresyl sulfate untuk MIL-100(Fe) adalah tiga kali lebih besar daripada MOF-808, yang kurang berkorelasi dengan luas permukaan BET, saiz tingkap liang, diameter sangkar dan bilangan karbon aromatik dalam penghubung organik, menunjukkan bahawa interaksi logam-besi mungkin berlaku lebih baik dalam MIL-100(Fe) berbanding MOF-808.

Diilhamkan oleh keupayaan pembersihan diri buah pinggang, Chen et al. mencadangkan penjerap baharu yang dipanggil zarah opal songsang polimer tercetak molekul (MIPIOPs) [54]. Di sini, persekitaran bendalir digunakan untuk menyelesaikan dilema hubungan yang tidak mencukupi antara bahan penjerap dan molekul sasaran. MIPIOP dibenamkan dalam cip mikrobendalir dengan pengadun tulang herring dan skala boleh dikuatkan dengan mudah untuk menampung sejumlah besar MIPIOP untuk penulenan. Lebih-lebih lagi, saluran herringbone boleh menghasilkan advection huru-hara cecair, dan oleh itu meningkatkan kecekapan pencampuran dan penjerapan antara biomolekul sasaran dan MIPIOPs. MIPIOP dibuat melalui proses pencetakan gabungan (Rajah 7). Manik kristal koloid silika (SCCBs) pertama kali dibuat, dan kemudian nanopartikel silika di permukaan SCCBs menyerap lisozim melalui interaksi elektrostatik. Langkah berikut mengisi ruang lompang antara nanozarah silika SCCB yang berfungsi lisozim menggunakan campuran prekuel gelatin metakrilat (GelMA), polietilena glikol diakrilat (PEGDA), urea, dan kreatinin. Kemudian, SCCB dan molekul jejak, termasuk lisozim, urea, dan kreatinin, dikeluarkan daripada polimer pra-gel. MIPIOP yang terhasil mempunyai beberapa tapak pengikat molekul untuk lisozim di permukaan, manakala urea dan kreatinin berada di bahagian dalam. MIPIOPs mempunyai ciri unik dan memaparkan keserasian darah yang baik, dan ia telah ditunjukkan bahawa kapasiti penjerapan mereka dikekalkan dengan stabil selepas digunakan semula lima kali [54]. Selain itu, disebabkan struktur berliang 3D yang sangat teratur, ia diberikan dengan sifat jurang jalur fotonik yang membolehkan pemantauan dan pelaporan sendiri tentang keadaan penjerapan.

Siklodekstrin (CD) ialah oligosakarida kitaran berbentuk toroid yang terdiri daripada 6-8 unit D-glukosa ( , , ), dengan bahagian luar hidrofilik dan rongga dalam yang agak hidrofobik, yang boleh merangkum tetamu lipofilik berat molekul rendah atau makromolekul yang berbeza [55 , 56]. -CD berbentuk cawan terdiri daripada 7 unit glukosa dan paling kerap digunakan kerana pengecamannya yang sensitif terhadap pelbagai molekul hidrofobik dengan membentuk kompleks tetamu CD. Li et al. mencadangkan buat pertama kalinya untuk menambah poli- -siklodekstrin (PCD) terpaut silang ke dalam dialisat dialisis luar untuk meningkatkan kecekapan pemindahan jisim indoksil sulfat (IS) (Rajah 8a) [56]. PCD telah disintesis oleh pautan silang antara -CD dan epiklorohidrin (ECH). -CD mula-mula dibubarkan dalam larutan NaOH, kemudian ECH ditambah ke dalam campuran, yang kemudiannya dikacau pada 30 darjah selama 2 jam. Menurut kajian asal, kapasiti pengikatan maksimum PCD untuk IS ialah kira-kira 45 mg g-1 dan peningkatan 21 peratus dalam kadar penyingkiran telah dicapai dalam percubaan dialisis simulasi dengan pengenalan PCD. Mekanisme pengikatan IS kepada PCD mungkin ialah cincin indole IS ditampung dalam rongga -CD melalui interaksi hidrofobik dan ikatan hidrogen [56]. Strategi baharu ini tidak memberi kesan negatif pada membran dialisis dan selamat untuk aplikasi klinikal kerana PCD telah terbukti dengan kadar hemolisis yang rendah dan tidak boleh melintasi membran untuk bersentuhan dengan darah (diameter polimer hidrodinamik ialah 9nm). Li et al. membandingkan lagi kapasiti penjerapan poli- -siklodekstrin, poli- - siklodekstrin dan poli- -siklodekstrin dan poli- - siklodekstrin berprestasi terbaik dengan kapasiti mengikat kresol sulfat (PCS) maksimum (263 mg g-1) [57]. Mereka mendapati bahawa pelepasan PCS dalam plasma melalui mod sekali melalui (Rajah 8b) adalah lebih berkesan daripada mod kitar semula (96 peratus berbanding 43 peratus), yang dikaitkan dengan perbezaan kepekatan PCS antara plasma dan peningkatan dialisat dengan penyingkiran PCS. Dan PCS (96 peratus), asid hippurik (98 peratus), dan asid quinolinik (97 peratus) dalam plasma telah dikeluarkan dalam sistem dialisat tambahan PCD, seterusnya menjelaskan sifat penyingkiran PBUT spektrum luas PCD [57].

MXene ialah keluarga karbida dua dimensi dan nitrida logam peralihan dengan struktur am Mn tambah 1XnTx (M ialah logam peralihan awal, seperti Ti, V, Nb, dll.; n tambah 1=1-3; X ialah C dan/atau N; Tx mewakili penamatan permukaan, seperti O, OH, F, dan/atau Cl) [58, 59]. MXenes mempunyai gabungan sifat yang unik, termasuk hidrofilik kerana permukaan berfungsi dan larutan koloid yang stabil dalam air kerana potensi zeta negatif yang tinggi, dan telah dikaji secara meluas dalam bidang bioperubatan dalam beberapa tahun kebelakangan ini [58]. Ti3C2Tx ialah ahli MXenes yang pertama dilaporkan dan paling banyak dikaji dan diketahui dapat menyerap urea dengan cekap. Dan Ti3C2Tx telah ditunjukkan dengan kuat mempunyai biokompatibiliti yang agak tinggi dan biotoksisiti rendah dalam kajian in vivo sebelumnya [60]. Dalam kerja Zhao et al., Ti3C2Tx (Ti3C2- F, Ti3C2-O, Ti3C2-OH, yang direka daripada prekursor Ti3AlC2 menggunakan asid hidrofluorik 10 peratus berat) telah digunakan sebagai penjerap dalam larutan akueus, dan ia melakukan kadar penjerapan yang cepat dan kapasiti penjerapan yang lebih tinggi terhadap kreatinin dan asid urik berbanding dengan karbon teraktif konvensional [59]. Perkaitan tinggi antara Ti3C2Tx dan kreatinin dalam proses penjerapan adalah disebabkan oleh penamatan permukaan hidrofilik Ti3C2Tx dan resapan kreatinin intrapartikel antara lapisan Ti3C2Tx. Walau bagaimanapun, dalam proses penjerapan asid urik, pertalian yang tinggi mungkin datang daripada ikatan hidrogen (TiOH … N) dan interaksi van der Waals. Lebih-lebih lagi, memandangkan Ti3C2Tx berkesan menyerap urea, kreatin, dan asid urik, serta kation elektrolit (K tambah, Ca2 tambah, Mg2 tambah, dll.) juga boleh menduduki tapak aktif Ti3C2Tx, Zhao et al. mencadangkan Ti3C2Tx berpotensi untuk digunakan sebagai sorben yang cekap untuk penjanaan semula dialisat. Baru-baru ini, Wang et al. menyediakan helaian nano Ti3C2Tx dengan menyahlamina Ti3C2Tx yang terukir dalam air ternyah melalui ultrasonik dan menemui buat kali pertama bahawa keupayaan penyingkiran ultratinggi Ti3C2Tx ke arah IL-6, yang menunjukkan 13.4 kali ganda daripada karbon teraktif tradisional dan kadar penyingkiran yang lebih cepat [ 61]. Mekanisme utama penjerapan ialah pembentukan ikatan hidrogen antara MXene dan IL-6 (TI-X … HNC=O), serta imobilisasi IL-6 pada permukaan Lembaran nano MXene.

Kapsul cistanche

Kesimpulan

Sebagai kesimpulan, kami meringkaskan biomaterial novel untuk pembersihan darah yang telah dilaporkan dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Biomaterial ini secara kasarnya dibahagikan kepada 3 kategori, termasuk penjerap, membran komposit polimer, dan bahan nano. Penjerap, seperti zeolit, karbon teraktif, dan CTN, biasanya dimasukkan ke dalam bahan polimer untuk meningkatkan kapasiti ultraturasan. Apabila zarah penjerap tersebar di seluruh matriks polimer, kecekapan penyingkiran toksin uremik boleh dipertingkatkan dengan ketara dengan menggabungkan penjerapan dan resapan bahan larut pengekalan uremik, yang telah disahkan dalam kajian yang berkaitan dengan membran komposit MMM dan f-CNT/ PES. Oleh kerana kawasan permukaan yang besar dan keliangan, bahan nano dan MOF kedua-duanya mempamerkan kebolehan penjerapan yang menggalakkan. Di samping itu, fabrikasi nanofiber polimer adalah kos efektif dan MOF berasaskan Zr mempunyai kebolehgunaan semula yang baik.

Peresapan adalah sifat penting membran yang digunakan untuk hemodiafiltrasi kerana kadar penyingkiran toksin yang rendah menyebabkan pesakit menderita melalui tempoh dialisis yang panjang dengan perbelanjaan yang lebih tinggi. Apabila kepekatan toksin bebas pada bahagian dialisat dikekalkan pada paras yang rendah, terdapat daya penggerak resapan yang berterusan sepanjang keseluruhan hemodialyzer, terutamanya untuk PBUT [130, 131]. Seperti yang dinyatakan dalam kertas ini, bahan dengan luas permukaan yang besar dan keliangan adalah calon yang menjanjikan untuk menghasilkan membran hemodialisis. Memasukkan zarah penjerap dalam matriks membran polimer juga merupakan kaedah yang berkesan untuk mencapai kadar pembersihan toksin uremik yang lebih cekap, yang disebabkan oleh pengekalan perbezaan kepekatan. Terdapat juga beberapa penjerap yang keupayaan penjerapannya kurang berkorelasi dengan struktur liang, seperti manik NPCA. Oleh itu, adalah penting untuk menganalisis struktur molekul masing-masing toksin penjerap dan uremik, serta interaksi di dalamnya.

Dialisis ialah rawatan jangka panjang dan mengekalkan hayat untuk pesakit ESKD, dan hampir 500 L air paip diperlukan untuk mendapatkan air dialisis tulen untuk satu sesi hemodialisis, yang tinggi dalam kedua-dua kos dan penggunaan tenaga [132]. Oleh itu, kaedah pembuatan bahan dialisis yang mudah dan kos rendah adalah sangat penting untuk aplikasi klinikalnya. Selain itu, biofilm mikrobiologi yang disebabkan oleh genangan air masih akan terbentuk apabila sistem tiub tidak mencukupi atau terdapat penyelenggaraan mesin yang tidak betul [133, 134]. Pertumbuhan bakteria dan lisis dalam sistem penulenan air, dan dengan itu pirogen boleh dipindahkan ke dalam darah pesakit, yang menyebabkan status mikro-radang, membawa kepada kesan sampingan kardiovaskular atau kesan sampingan akut, seperti demam dan kekejangan otot [133-139] . Beberapa sistem sorben untuk penyingkiran endotoksin (cth, lipopolysaccharide) telah dilaporkan, seperti nanopartikel berfungsi [140], karbon teraktif [26, 141], penambahan kopolimer PS-poli (etilena glikol) (PS-PEG) dan peluntur pensterilan [133]. Selain itu, MMM menawarkan penyingkiran endotoksin yang unggul dan bertindak sebagai penghalang keselamatan yang mengelakkan tindak balas keradangan tanpa pengurangan penyingkiran toksin uremik [71]. Secara umum, biobahan dengan ultrafiltrasi jangka panjang dan tinggi, biokompatibiliti yang menggalakkan, dan kaedah fabrikasi yang kos efektif adalah calon yang sesuai untuk pembersihan darah. Walaupun biobahan baharu yang dinyatakan dalam ulasan ini telah meningkatkan kapasiti penjerapan dan biokompatibiliti, masih banyak kerja yang perlu dilakukan yang memfokuskan kepada pengubahsuaian bahan supaya ia sesuai untuk aplikasi klinikal.

Rujukan

1. Webster AC, Nagler EV, Morton RL, Masson P. Penyakit buah pinggang kronik. Lancet. 2017;389(10075):1238–52.

2. Tonelli M, Wiebe N, Knoll G, Bello A, Browne S, Jadhav D, et al. Kajian sistematik: pemindahan buah pinggang berbanding dengan dialisis dalam hasil yang berkaitan secara klinikal. Pemindahan Am J. 2011;11(10):2093–109.

3. Nordio M, Limido A, Maggiore U, Nichelatti M, Postorino M, Quintaliani G. Survival pada pesakit yang dirawat dengan dialisis jangka panjang berbanding dengan populasi umum. Am J Ginjal Dis. 2012;59(6):819–28.

4. Liyanage T, Ninomiya T, Jha V, Neal B, Patrice HM, Okpechi I, et al. Akses seluruh dunia kepada rawatan untuk penyakit buah pinggang peringkat akhir: kajian sistematik. Lancet. 2015;385(9981):1975–82.

5. Bammens B, Evenepoel P, Keuleers H, Verbeke K, Vanrenterghem Y. Kepekatan serum bebas zat terlarut pengekalan terikat protein p-cresol meramalkan kematian dalam pesakit hemodialisis. Buah Pinggang Int. 2006;69(6):1081–7.

6. Cheung AK, Rocco MV, Yan G, Leypoldt JK, Levin NW, Greene T, et al. Tahap mikroglobulin beta-2 serum meramalkan kematian dalam pesakit dialisis: hasil kajian di rumah. J Am Soc Nephrol. 2006;17(2):546–55.

7. Ito S, Osaka M, Higuchi Y, Nishijima F, Ishii H, Yoshida M. Indoxyl sulfate mendorong interaksi leukosit-endothelial melalui up-regulation pemilihan. J Biol Chem. 2010;285(50):38869–75.

8. Duranton F, Cohen G, De Smet R, Rodriguez M, Jankowski J, Vanholder R, et al. Kepekatan normal dan patologi toksin uremik. J Am Soc Nephrol. 2012;23(7):1258–70.

9. Panasyuk-Delaney T, Mirsky VM, Wolfbeis OS. Penderia kreatinin kapasitif berdasarkan polimer cetakan molekul yang difoto. Elektroanalisis. 2002;14(3):221–4.

10. Vanholder R, De Smet R, Glorieux G, Argiles A, Baurmeister U, Brunet P, et al. Kajian tentang toksin uremik: klasifikasi, kepekatan, dan kebolehubahan antara individu. Buah Pinggang Int. 2003;63(5):1934–43.

11. Itoh Y, Ezawa A, Kikuchi K, Tsuruta Y, Niwa T. Toksin uremik terikat protein dalam pesakit hemodialisis yang diukur dengan kromatografi cecair/spektrometri jisim tandem dan kesannya terhadap pengeluaran ros endothelial. Kimia Bioanal Dubur. 2012;403(7):1841–50.

12. Lin CJ, Pan CF, Liu HL, Chuang CK, Jayakumar T, Wang TJ, et al. Peranan toksin uremik terikat protein pada penyakit arteri periferal dan kegagalan akses vaskular pada pesakit hemodialisis. Aterosklerosis. 2012;225(1):173–9.

13. Wu PH, Lin YT, Chiu YW, Baldanzi G, Huang JC, Liang SS, et al. Hubungan indoxyl sulfate dan p-cresyl sulfate dengan protein kardiovaskular sasaran dalam pesakit hemodialisis. Sci Rep. 2021;11(1):3786.

14. Falconi CA, Junho CVDC, Fogaça-Ruiz F, Vernier ICS, Da Cunha RS, Stinghen AEM, et al. Toksin uremik: bahaya yang membimbangkan mengenai sistem kardiovaskular. Fisiol Depan. 2021;12:686249.

15. Wu IW, Hsu KH, Lee CC, Sun CY, Hsu HJ, Tsai CJ, et al. P-cresyl sulfate dan indoxyl sulfate meramalkan perkembangan penyakit buah pinggang kronik. Pemindahan Dail Nephrol. 2011;26(3):938–47.

16. Daneshamouz S, Eduok U, Abdelrasoul A, Shoker A. Toksin uremik terikat protein (PBUTS) dalam pesakit penyakit buah pinggang kronik (CKD): laluan pengeluaran, cabaran dan kemajuan terkini dalam pembersihan PBUTS buah pinggang. NanoImpact. 2021;21:100299.

17. Ghuman J, Zunszain PA, Petitpas I, Bhattacharya AA, Otagiri M, Curry S. Asas struktur kekhususan pengikat dadah albumin serum manusia. 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. Penyingkiran toksin uremik hidrofobik yang terikat protein dengan teknik pemisahan dan penjerapan plasma pecahan gabungan. Organ Artif. 2013;37(4):409–16.

19. Berge-Lefranc D, Chaspoul F, Cerini C, Brunet P, Gallice P. Kajian termodinamik interaksi indoxyl sulfate dengan albumin serum manusia dan pengikatan kompetitif dengan p-cresyl sulfate. J Therm Dubur Kalorim. 2014;115(3):2021–6.

20. Yu S, Schuchardt M, Toelle M, van der Giet M, Zidek W, Dzubiella J, et al. Interaksi albumin serum manusia dengan toksin uremik: kajian termodinamik. RSC Adv. 2017;7(45):27913–22.

21. Baboolal K, McEwan P, Sondhi S, Spiewanowski P, Wechowski J, Wilson K. Kos dialisis buah pinggang dalam persekitaran UK--kajian berbilang pusat. Pemindahan Dail Nephrol. 2008;23(6):1982–9.

22. Harris A, Cooper BA, Li JJ, Bulfone L, Branley P, Collins JF, et al. Keberkesanan kos memulakan dialisis awal: percubaan terkawal rawak. Am J Ginjal Dis. 2011;57(5):707–15.

23. BA Muda, Chan C, Blagg C, Lockridge R, Golper T, Finkelstein F, et al. Bagaimana untuk mengatasi halangan dan mewujudkan program HD rumah yang berjaya. Clin J Am Soc Nephrol. 2012;7(12):2023–32.

24. Dinh DC, Recht NS, Hostetter TH, Meyer TW. Hemoperfusi karbon bersalut memberikan pelepasan terhad bagi bahan larut terikat protein. Organ Artif. 2008; 32(9):717–24.

25. Abu SR. Sorben dalam rawatan uremia: sejarah pendek dan masa depan yang hebat. Dail Semin. 2009;22(6):615–22.

26. Gun'Ko VM, Betz WR, Patel S, Murphy MC, Mikhalovsky SV. Penyerapan lipopolisakarida pada ayak karbon. Karbon. 2006;44(7):1258–62.

27. Ash SR, Sullivan TA, Carr DJ. Suspensi sorben lwn. lajur sorben untuk detoksifikasi extracorporeal dalam kegagalan hepatik. Dail Apher Ther. 2006;10(2):145–53.

28. Ye C, Gong Q, Lu F, Liang J. Penjerapan toksin uraemik pada tiub nano karbon. Sep Purif Technol. 2007;58(1):2–6.

29. Lu C, Su F. Penjerapan bahan organik semula jadi oleh tiub nano karbon. Sep Purif Technol. 2007;58(1):113–21.

30. Spitalsky Z, Tasis D, Papagelis K, Galiotis C. Karbon nanotiub-polimer komposit: kimia, pemprosesan, sifat mekanikal dan elektrik. Prog Polym Sci. 2010;35(3):357–401.

31. Liu Y, Peng X, Hu Z, Yu M, Fu J, Huang Y. Pembuatan penjerap karbon berliang yang mengandungi nitrogen novel untuk penyingkiran toksin uremik terikat protein. 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. Pengaruh komposisi nanobiokomposit zeolit/enzim terhadap ciri-ciri analisis biosensor urea berdasarkan transistor kesan medan selektif ion. Sens Lett. 2011;9(6SI):2320–6.

33. Wernert V, Schäf O, Ghobarkar H, Denoyel R. Sifat penjerapan zeolit ​​untuk aplikasi buah pinggang buatan. Tikar Micropor Mesopor. 2005;83(1): 101–13.

34. Bergé-Lefranc D, Pizzala H, Paillaud JL, Schäf O, Vagner C, Boulet P, et al. Penjerapan molekul toksin uremik kecil pada zeolit ​​jenis mfi daripada larutan akueus. Penjerapan. 2008;14(2):377–87.

35. Bergé-Lefranc D, Vagner C, Calaf R, Pizzala H, Denoyel R, Brunet P, et al. Penghapusan in vitro toksin uremik terikat protein p-cresol oleh zeolit ​​jenis mfi. Tikar Micropor Mesopor. 2012;153:288–93.

36. Namekawa K, Tokoro Schreiber M, Aoyagi T, Ebara M. Fabrikasi nanofiber komposit zeolit– polimer untuk penyingkiran toksin uremik daripada pesakit kegagalan buah pinggang. Biomate Sci-Uk 2014;2(5):674–9.

37. Lu L, Chen C, Samarasekera C, Yeow JTW. Pengaruh bentuk zeolit ​​dan saiz zarah ke atas kapasiti mereka untuk menyerap toksin uremik sebagai serbuk dan sebagai pengisi dalam membran. 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. Kesan saiz zarah zeolit ​​ke atas prestasi membran matriks campuran zeolit ​​polimer. J Membran Sci. 2000;175(2):285–8.

39. Wernert V, Schäf O, Faure V, Brunet P, Dou L, Berland Y, et al. Penyerapan toksin uremik p-cresol pada membran hemodialisis dan silikalit zeolit ​​penjerap mikroporous. J Bioteknol. 2006;123(2):164–73.

40. Furukawa H, Cordova KE, O'Keeffe M, Yaghi OM. Kimia dan aplikasi rangka kerja logam-organik. Sains. 2013;341(6149):974.

41. Haque E, Jun JW, Jhung SH. Penyingkiran penjerap metil jingga dan metilena biru daripada larutan akueus dengan bahan rangka kerja logam-organik, tereftalat besi (mof-235). J Hazard Mater. 2011;185(1):507–11.

42. Fletcher AJ, Thomas KM, Rosseinsky MJ. Fleksibiliti dalam bahan rangka kerja logam-organik: kesan ke atas sifat serapan. J Kimia Keadaan Pepejal. 2005;178(8):2491–510.

43. Cuchiaro H, Thai J, Schaffner N, Tuttle RR, Reynolds M. Meneroka ruang parameter penjerapan p-cresyl sulfate dalam rangka kerja logam-organik. Antara Muka ACS Appl Mater. 2020;12(20):22572–80.

44. Tan J, Civalleri B. Rangka kerja logam-organik dan bahan hibrid: daripada asas kepada aplikasi. Crystalngcomm. 2015;17(2):197–8.

45. Abdelhameed RM, Abdel-Gawad H, Taha M, Hegazi B. Pengasingan chamazulene bioaktif daripada ekstrak chamomile menggunakan rangka kerja logam-organik. J Pharmaceut Biomed. 2017;146:126–34.

46. ​​Mon M, Bruno R, Ferrando-Soria J, Armentano D, Pardo E. Teknologi rangka kerja logam-organik untuk pemulihan air: ke arah ekosistem yang mampan. J Mater Chem A. 2018;6(12):4912–47.

47. Abdelhameed RM, Abdel-Gawad H, Elshahat M, Emam HE. Komposit Cu–btc@cotton: reka bentuk dan penyingkiran racun serangga ethion daripada air. RSC Adv. 2016;6(48):42324–33.

48. Huxford RC, Della Rocca J, Lin W. Rangka kerja logam-organik sebagai pembawa dadah yang berpotensi. Curr Opin Chem Biol. 2010;14(2):262–8.

49. Rodenas T, Luz I, Prieto G, Seoane B, Miro H, Corma A, et al. Nanosheet rangka kerja logam-organik dalam bahan komposit polimer untuk pengasingan gas. Nat Mater. 2015;14(1):48–55.

50. Kato S, Otake K, Chen H, Akpinar I, Buru CT, Islamoglu T, et al. Rangka kerja logam-organik berasaskan zirkonium untuk penyingkiran toksin uremik yang terikat protein daripada albumin serum manusia. J Am Chem Soc. 2019;141(6):2568–76.

51. Abdelhameed RM, Rehan M, Emam HE. Gambaran komposit fabrik mof@cotton berasaskan zr untuk kegunaan buah pinggang yang berpotensi. Polim Karbohidrat. 2018; 195:460–7.

52. Dymek K, Kurowski G, Kuterasinski L, Jedrzejczyk R, Szumera M, Sitarz M, et al. Untuk mencari rangka kerja logam organik-66 yang berkesan untuk aplikasi buah pinggang tiruan. ACS Appl Mater Inter. 2021;13(38):45149–60.

53. Zhu J, Wu L, Bu Z, Jie S, Li B. Rangka kerja logam-organik UiO-66-nh2 (zr) diubah suai polietilenaimina: penyediaan dan penjerapan terpilih co2 dipertingkat. ACS Omega. 2019;4(2):3188–97.

54. Chen H, Bian F, Sun L, Zhang D, Shang L, Zhao Y. Zarah berliang tercetak secara hierarki molekul untuk pembersihan buah pinggang biomimetik. Adv Mater. 2020; 32(52):2005394.

55. Mejia-Ariza R, Grana-Suarez L, Verboom W, Huskens J. Nanopartikel supramolekul berasaskan Cyclodextrin untuk aplikasi bioperubatan. J Mater Chem B. 2017;5(1):36–52.

56. Li J, Han L, Liu S, He S, Cao Y, Xie J, et al. Penyingkiran indoksil sulfat oleh poli-siklodekstrin larut air dalam dialisis. Permukaan Koloid B. 2018;164:406–13.

57. Li J, Han L, Xie J, Liu S, Jia L. Penjerap poli cyclodextrin berbilang tapak untuk penyingkiran toksin uremik terikat protein yang digabungkan dengan hemodialisis. Polim Karbohidrat. 2020;247:116665.

58. Gogotsi Y, Anasori B. Kebangkitan mxenes. ACS Nano. 2019;13(8):8491–4.

59. Zhao Q, Seredych M, Precetti E, Shuck CE, Harhay M, Pang R, et al. Penjerapan toksin uremik menggunakan ti3c2tx men untuk penjanaan semula dialisat. ACS Nano. 2020;14(9):11787–98.

60. Dai C, Lin H, Xu G, Liu Z, Wu R, Chen Y. Lembaran nano komposit 2d titanium karbida (mxenes) yang serasi bio untuk hipertermia tumor berpandukan mri responsif ph. Chem Mater. 2017;29(20):8637–52.

61. Wang T, Sun X, Guo X, Zhang J, Yang J, Tao S, et al. Ribut sitokin yang sangat cekap menenangkan menggunakan ti (3) c (2) t (x) mxene. Kaedah Kecil. 2021;5(5): e2001108.

62. Tian H, Tang Z, Zhuang X, Chen X, Jing X. Polimer sintetik terbiodegradasi: penyediaan, kefungsian dan aplikasi bioperubatan. Prog Polym Sci. 2012;37(2):237–80.

63. Weber V, Linsberger I, Hauner M, Leistner A, Leistner A, Falkenhagen D. Kopolimer stirena-divinilbenzena neutral untuk penjerapan toksin dalam kegagalan hati. Biomakromolekul. 2008;9(4):1322–8.

64. Jiang X, Xiang T, Xie Y, Wang R, Zhao W, Sun S et al. Zarah polietersulfon berfungsi untuk penyingkiran bilirubin. Jurnal Sains Bahan: Bahan dalam Perubatan 2015;27(2):28.

65. Lu L, Samarasekera C, Yeow JTW. Kapasiti penjerapan kreatinin membran nanofiber electrospun polyacrylonitrile (PAN)-zeolit ​​untuk aplikasi buah pinggang buatan yang berpotensi. J Appl Polym Sci 2015;132(34): 42418- 26.

66. Lu L, Yeow JTW. Kajian penjerapan indoksil sulfat oleh zeolit ​​dan membran komposit polietersulfon-zeolit. Reka Bentuk Mater. 2017;120: 328–35.

67. Tijink MS, Wester M, Sun J, Saris A, Bolhuis-Versteeg LA, Saiful S, et al. Pendekatan baru untuk pembersihan darah: membran matriks campuran yang menggabungkan penyebaran dan penjerapan dalam satu langkah. Acta Biomater. 2012;8(6):2279–87.

68. Tijink MSL, Wester M, Glorieux G, Gerritsen KGF, Sun J, Swart PC, et al. Membran gentian berongga matriks campuran untuk penyingkiran toksin terikat protein daripada plasma manusia. Bahan bio. 2013;34(32):7819–28.

69. Pavlenko D, van Geffen E, van Steenbergen MJ, Glorieux G, Vanholder R, Gerritsen KGF et al. Membran matriks campuran fluks rendah baharu menawarkan penyingkiran toksin terikat protein daripada plasma manusia. Sci Rep 2016;6:34429.

70. Geremia I, Pavlenko D, Maksymow K, Rueth M, Lemke HD, Stamatialis D. Penilaian ex vivo keserasian darah membran hemodialisis matriks campuran. Acta Biomater. 2020;111:118–28.

71. Geremia I, Bansal R, Stamatialis D. Penilaian in vitro membran hemodialisis matriks campuran untuk mencapai dialisat bebas endotoksin digabungkan dengan penyingkiran tinggi toksin uremik daripada plasma manusia. Acta Biomater. 2019;90:100–11.

72. Nie C, Ma L, Xia Y, He C, Deng J, Wang L, et al. Novel berus polimer meniru heparin dicantumkan membran komposit nanotube karbon/pes untuk pembersihan darah yang selamat dan cekap. J Membran Sci. 2015;475:455–68.

73. Zhang Y, Lim CT, Ramakrishna S, Huang Z. Perkembangan terkini gentian nano polimer untuk aplikasi bioperubatan dan bioteknologi. J Mater Sci Mater Med. 2005;16(10):933–46.

74. Ramakrishna S, Fujihara K, Teo W, Yong T, Ma Z, Ramaseshan R. Electrospun nanofibers: menyelesaikan isu global. Mater Hari Ini. 2006;9(3):40–50.

75. Huang Z, Zhang YZ, Kotaki M, Ramakrishna S. Kajian semula mengenai gentian nano polimer dengan pemutaran elektro dan aplikasinya dalam komposit nano. Compos Sci Technol. 2003;63(15):2223–53.

76. Fu GD, Xu LQ, Yao F, Zhang K, Wang XF, Zhu MF, et al. Nanofiber pintar daripada gabungan pempolimeran radikal hidup, "kimia klik", dan pemutaran elektro. ACS Appl Mater Inter. 2009;1(2):239–43.

77. Kim Y, Ebara M, Aoyagi T. Web nanofiber pintar yang menangkap dan melepaskan sel. Angew Chem Int Ed. 2012;51(42):10537–41.

78. Wang XY, Drew C, Lee SH, Senecal KJ, Kumar J, Samuelson LA. Teknologi electrospinning: pendekatan baru untuk aplikasi sensor. J Macromol Sci Pure Appl Chem. 2002; A39(10):1251–8.

79. Barhoum A, Pal K, Rahier H, Uludag H, Kim IS, Bechelany M. Nanofibers sebagai bahan generasi baharu: daripada teknik fabrikasi berputar dan berputar nano kepada aplikasi yang baru muncul. Appl Mater Hari Ini. 2019;17:1–35.

80. Peh P, Lim NSJ, Blocki A, Chee SML, Park HC, Liao S, et al. Penghantaran serentak sebatian bioaktif yang sangat pelbagai daripada gentian electrospun campuran untuk penyembuhan luka kulit. Kimia Biokonjugasi. 2015;26(7):1348–58.

81. Qi R, Guo R, Shen M, Cao X, Zhang L, Xu J, et al. Nanofiber komposit poli elektrospun (asid laktik-ko-glikolik)/halloysite nanotiub untuk pengkapsulan ubat dan pelepasan berterusan. J Mater Chem. 2010;20(47):10622–9.

82. Salalha W, Kuhn J, Dror Y, Zussman E. Enkapsulasi bakteria dan virus dalam gentian nano electrospun. Nanoteknologi. 2006;17(18):4675–81.

83. Luo Y, Nartker S, Miller H, Hochhalter D, Wiederoder M, Wiederoder S, et al. Kefungsian permukaan electrospun nanofibers untuk mengesan e. Coli o157:h7 dan sel badan dalam biosensor pemindahan cas terus. Biosens Bioelektron. 2010;26(4):1612–7.

84. Esmaeili A, Haseli M. Electrospinning nanofibers karboksimetil selulosa/poli (etilena oksida) termoplastik untuk digunakan dalam sistem pelepasan dadah. Mat Sci Eng C-Mater. 2017;77:1117–27.

85. Han D, Steckl AJ. Membran nanofiber electrospun triaxial untuk pelepasan dwi terkawal bagi molekul berfungsi. ACS Appl Mater Inter. 2013;5(16):8241–5.

86. Bahramimehr F, Esmaeili A. Menghasilkan nanofiber hibrid berasaskan /pan/ fe3o4/zeolit/ekstrak tumbuhan jelatang/urease dan polimer semula jadi sepaksi yang cacat untuk mengurangkan bahan ketoksikan dalam darah pesakit dialisis. J Biomed Mater Res A. 2019;107(8):1736–43.

87. Irfan M, Idris A, Yusof NM, Khairuddin NFM, Akhmal H. Pengubahsuaian permukaan dan peningkatan prestasi membran hemodialisis nano-hibrid f-mwcnt/pvp90/pes. J Membran Sci. 2014;467:73–84.

88. Niyogi S, Hamon MA, Hu H, Zhao B, Bhowmik P, Sen R, et al. Kimia tiub nano karbon berdinding tunggal. Akaun Chem Res. 2002;35(12):1105–13.

89. Raravikar NR, Schadler LS, Vijayaraghavan A, Zhao Y, Wei B, Ajayan PM. Sintesis dan pencirian filem komposit karbon nanotube-polimer sejajar ketebalan. Chem Mater. 2005;17(5):974–83.

90. Valcárcel M, Cárdenas S, Simonet BM, Moliner-Martínez Y, Lucena R. Struktur nano karbon sebagai bahan sorben dalam proses analisis. TrAC Trends Analyt Chem. 2008;27(1):34–43.

91. Tsuge M, Takahashi K, Kurimoto R, Fulati A, Uto K, Kikuchi A, et al. Pembuatan jerat nanofiber yang menyerap air ke arah penyingkiran air berlebihan yang cekap daripada pesakit kegagalan buah pinggang. Serabut. 2019;7(5):39.

92. Khan I, Saeed K, Khan I. Nanozarah: sifat, aplikasi dan ketoksikan. Arab J Chem. 2019;12(7):908–31.

93. Wang L, Zhang Y, Li Y, Chen J, Lin W. Kemajuan terkini dalam bahan nano kejuruteraan untuk teranostik kecederaan buah pinggang akut. Nano Res. 2021;14(4):920–33.

94. Stamopoulos D, Bouziotis P, Benaki D, Kotsovassilis C, Zirogiannis PN. Penggunaan nanobioteknologi dalam hemodialisis: eksperimen olok-olok dialisis pada homocysteine. Pemindahan Dail Nephrol. 2008;23(10):3234–9.

95. Ma Y, Cai F, Li Y, Chen J, Han F, Lin W. Kajian semula aplikasi nanopartikel dalam diagnosis dan rawatan penyakit buah pinggang kronik. Bioact Mater. 2020;5(3):732–43.

96. Cheah W, Ishikawa K, Othman R, Yeoh F. Biomaterial nanoporous untuk penjerapan toksin uremik dalam sistem buah pinggang buatan: kajian semula. 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. Nanopartikel kanji teroksida terjerap tinggi untuk penyingkiran urea yang cekap. Polim Karbohidrat. 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. Nanoplatelet graphene diubah suai dengan kumpulan amino oleh sinaran ultrasonik frekuensi berubah-ubah untuk potensi penjerapan toksin uremik. Bahan NanoBasel. 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. Sintesis nilon 6/nanokomposit karbon hitam diubah suai untuk aplikasi dalam penjerapan asid urik. Bahan. 2020;13(22):5173.

100. Korsvik C, Patil S, Seal S, Self WT. Sifat mimetik superoksida dismutase yang dipamerkan oleh nanopartikel ceria kejuruteraan kekosongan. Chem Commun. 2007; 10:1056–8.

101. Pirmohamed T, Dowding JM, Singh S, Wasserman B, Heckert E, Karakoti AS, et al. Nanoceria mempamerkan aktiviti mimetik katalase yang bergantung kepada keadaan redoks. Chem Commun. 2010;46(16):2736–8.

102. Xue Y, Luan Q, Yang D, Yao X, Zhou K. Bukti langsung untuk aktiviti penghapusan radikal hidroksil nanozarah serium oksida. J Phys Chem C. 2011; 115(11):4433–8.

103. Ni D, Wei H, Chen W, Bao Q, Rosenkrans ZT, Barnhart TE, et al. Nanopartikel Ceria memenuhi kecederaan reperfusi iskemia hepatik: ketidaksempurnaan yang sempurna. Adv Mater. 2019;31(40):1902956.

104. Fleming RE, Ponka P. Beban besi dalam penyakit manusia. New Engl J Med. 2012;366(4):348–59.

105. Hamilton JL, Kizhakkedathu JN. Pembawa nano polimer untuk rawatan beban besi sistemik. Sel Mol Ther. 2015;3:3.

106. Kang H, Han M, Xue J, Baek Y, Chang J, Hu S et al. Chelator nano boleh dibersihkan oleh buah pinggang untuk terapi beban zat besi. Nat Commun 2019;10(1):5134.

107. Mobarra N, Shanaki M, Ehteram H, Nasiri H, Sahmani M, Saeidi M, et al. Tinjauan mengenai chelator besi dalam rawatan sindrom kelebihan zat besi. Int J Hematol Oncol Stem Cell Res. 2016;10(4):239–47.

108. Shapiro SM. Ketoksikan bilirubin dalam sistem saraf yang sedang berkembang. Pediatr Neurol. 2003;29(5):410–21.

109. Peng Z, Yang Y, Luo J, Nie C, Ma L, Cheng C, et al. Manik polimer berserabut nano daripada gentian aramid untuk penyingkiran bilirubin yang cekap. Biometer Sci-Uk. 2016;4(9):1392–401.

110. Yang M, Cao K, Sui L, Qi Y, Zhu J, Waas A, et al. Penyerakan serat nano aramid: blok binaan skala nano baharu. ACS Nano. 2011;5(9):6945–54.

111. Zhao C, Xue J, Ran F, Sun S. Pengubahsuaian membran polietersulfon - kajian semula kaedah. Prog Mater Sci. 2013;58(1):76–150.

112. Goldberg AL. Degradasi protein dan perlindungan terhadap protein tersalah lipat atau rosak. alam semula jadi. 2003;426(6968):895–9.

113. Furie B, Furie BC. Mekanisme penyakit: mekanisme pembentukan trombus. New Engl J Med. 2008;359(9):938–49.

114. Arepally GM. Trombositopenia yang disebabkan oleh Heparin. Darah. 2017;129(21):2864– 72.

115. Ratner BD. Keserasian darah - perspektif. 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. Pelbagai pendekatan untuk mengubah suai permukaan biomaterial untuk meningkatkan hemocompatibility. Antara Muka Koloid Adv. 2004;110(1-2):5–17.

117. Werner C, Maitz MF, Sperling C. Strategi semasa ke arah salutan hemocompatible. J Mater Chem. 2007;17(32):3376–84.

118. Huang J, Xue J, Xiang K, Zhang X, Cheng C, Sun S, et al. Pengubahsuaian permukaan membran polietersulfon dengan mengadun kopolimer triblock poli metoksil (etilena glikol)-poliuretana-metoksil poli (etilena glikol). Permukaan Koloid B. 2011;88(1):315–24.

119. Liu X, Xu Y, Wu Z, Chen H. Permukaan yang diubah suai Poli(n-vinylpyrrolidone) untuk aplikasi bioperubatan. Makromol Biosci. 2013;13(2):147–54.

120. Li X, Wang M, Wang L, Shi X, Xu Y, Lagu B, et al. Sekat permukaan diubah suai kopolimer untuk konjugasi biomakromolekul dengan kawalan kuantiti dan aktiviti. Langmuir. 2013;29(4):1122–8.

121. Modi A, Verma SK, Bellare J. Hidrofilik zif-8 yang dihias helaian nano go meningkatkan prestasi biokeserasian dan pengasingan membran gentian berongga polyethersulfone: bahan membran yang berpotensi untuk aplikasi hati biotiruan. Mater Sci Eng C. 2018;91:524–40.

122. Said N, Abidin MNZ, Hasbullah H, Ismail AF, Goh PS, Othman MHD, et al. Nanopartikel oksida besi meningkatkan biokeserasian dan penyingkiran toksin uremik molekul tengah membran gentian berongga polysulfone. J Appl Polym Sci. 2019;136(48):48234.

123. Wang L, Gong T, Brown Z, Randle C, Guan Y, Ye W, et al. Nanopartikel magnetik heparin-mimetik yang diilhamkan oleh Ascidian dengan potensi untuk digunakan dalam hemodialisis sebagai antikoagulan kitar semula. ACS Biomater Sci Eng. 2020;6(4): 1998–2006.

124. Cheng C, Sun S, Zhao C. Kemajuan dalam heparin dan seperti heparin/meniru membran bioperubatan yang berfungsi polimer. J Mater Chem B. 2014;2(44): 7649–72.

125. Nie S, Xue J, Lu Y, Liu Y, Wang D, Sun S, et al. Peningkatan keserasian darah membran polietersulfon dengan permukaan hidrofilik dan anionik. Permukaan Koloid B. 2012;100:116–25.

126. Li L, Cheng C, Xiang T, Tang M, Zhao W, Sun S, et al. Pengubahsuaian membran hemodialisis polietersulfon dengan mengadun poliuretana yang dicantumkan asid sitrik dan aktiviti antikoagulannya. J Membran Sci. 2012;405:261–74.

127. Wang LR, Qin H, Nie SQ, Sun SD, Ran F, Zhao CS. Sintesis langsung polimer seperti heparin (eter sulfon) dan keserasian darahnya. Acta Biomater. 2013;9(11):8851–63.

128. Nie S, Tang M, Cheng CS, Yin Z, Wang L, Sun S, et al. Reka bentuk membran yang diilhamkan secara biologi dengan antara muka seperti heparin: pembekuan darah yang berpanjangan, pengaktifan pelengkap yang dihalang, dan percambahan sel berkaitan hati bio-tiruan. Biometer Sci-Uk. 2014;2(1):98–109.

129. Ma L, Qin H, Cheng C, Xia Y, He C, Nie C, et al. Salutan diri yang diilhamkan oleh kupang pada antara muka makro dengan biokeserasian dan bioaktiviti yang lebih baik melalui polimer dan heparin seperti heparin yang dicantumkan dopamin. J Mater Chem B. 2014;2(4):363–75.

130. Meyer TW, Peattie JWT, Miller JD, Dinh DC, Recht NS, Walther JL, et al. Meningkatkan kelegaan zat terlarut terikat protein dengan penambahan sorben pada dialisat. J Am Soc Nephrol. 2007;18(3):868–74.

131. Patzer J. Prinsip dialisis bahan terlarut terikat. Dail Apher Ther. 2006;10(2):118– 24.

132. Agar JWM. Dialisis hijau: cabaran alam sekitar di hadapan. Dialisis Semin. 2015;28(2):186–92.

133. Madsen B, Britt DW, Ho C, Henrie M, Ford C, Stroup E, et al. Kimia permukaan membran hemodialisis sebagai penghalang kepada pemindahan lipopolisakarida. J Appl Polym Sci. 2015;132(4155021).

134. Lonnemann GR. Kualiti dialisat: pendekatan bersepadu. Buah Pinggang Int. 2000;5876:S112–9.

135. Susantitaphong P, Riella C, Jaber BL. Kesan dialisat ultratulen pada penanda keradangan, tekanan oksidatif, pemakanan, dan parameter anemia: analisis meta. Pemindahan Dail Nephrol. 2013;28(2):438–46.

136. Gorbet MB, Sefton MV. Endotoksin: tetamu yang tidak diundang. Bahan bio. 2005; 26(34):6811–7.

137. Schepers E, Glorieux G, Eloot S, Hulko M, Boschetti-de-Fierro A, Beck W, et al. Penilaian perkaitan antara peningkatan saiz liang membran dan kebolehtelapan endotoksin menggunakan persediaan simulasi dialisis eksperimen baru. BMC Nephrol. 2018;19(1):1–0.

138. Glorieux G, Hulko M, Speidel R, Brodbeck K, Krause B, Vanholder R. Melihat melangkaui endotoksin: Kajian perbandingan pengekalan pirogen oleh ultrafilter yang digunakan untuk penyediaan cecair dialisis steril. Sci Rep 2014;4:6390.

139. van Tellingen A, Grooteman M, Schoorl M, Bartels P, Schoorl M, van der Ploeg T, et al. Peristiwa klinikal antara semasa adalah ramalan tahap protein c-reaktif plasma dalam pesakit hemodialisis. Buah Pinggang Int. 2002;62(2):632–8.

140. Darkow R, Groth T, Albrecht W, Lutzow K, Paul D. Nanopartikel berfungsi untuk pengikatan endotoksin dalam larutan akueus. Bahan bio. 1999;20(14):1277–83.

141. Murphy MC, Patel S, Phillips GJ, Davies JG, Lloyd AW, Gun'Ko VM, et al. Penyerapan sitokin radang dan endotoksin oleh polimer mesopori dan karbon teraktif. Dalam: RodriguezReinoso F, McEnaney B, Rouquerol J, Unger K, editor. Kajian dalam sains permukaan dan pemangkinan; 2002. hlm. 515–20.

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

1 Pusat Penyakit Buah Pinggang, Hospital Gabungan Pertama, Sekolah Perubatan Universiti Zhejiang, Hangzhou 310003, Zhejiang, China.

2 Jabatan Nefrologi, Hospital Gabungan Keempat, Sekolah Perubatan Universiti Zhejiang, Yiwu 322000, Zhejiang, China.

3 Institut Perubatan Antarabangsa, Hospital Gabungan Keempat, Sekolah Perubatan Universiti Zhejiang, Yiwu 322000, Zhejiang, China.

4 Makmal Utama Penyelidikan Kesihatan Reproduktif Wanita Wilayah Zhejiang, Hospital Wanita, Sekolah Perubatan Universiti Zhejiang, Hangzhou 310006, Zhejiang, China.

5 Pusat Kanser, Universiti Zhejiang, Hangzhou 310058, Zhejiang, China.