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【倍特专栏】新材料前景:未来当全球人工肾脏需求数量逐年增长的时候?

2022-04-21 10:21:05 小编汇总 399

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  根据相关媒体报道称,总部位于东京的东丽工业公司因其抗血栓形成人工肾脏的开发和商业化而获得了2022年著名的市村奖的优秀成就。东丽表示,该公司利用其核心纳米技术和计算化学能力,利用聚砜膜制造出了一种人工肾脏,这种人工肾脏提高了抗血栓形成的性能,符合透析治疗的进展。这项技术有助于改善慢性和急性肾功能衰竭患者的生活质量,同时减少医疗专业人员的工作量。市村工业杰出成就奖由市村新技术基金会管理,今年已是第54个年头。该奖旨在奖励通过日本技术为工业领域的进步做出贡献的开发人员或团体。该基金会还为科学技术项目的研究和发展提供资助。

 人工肾脏从肾病患者的血液中清除废物。透析器将聚砜与亲水的聚乙烯吡咯烷酮混合在一起,以达到抗血栓形成的特性。为了提高它们的性能,东丽在聚合物设计过程中采用了一种专有的假设,重点研究吸附的水如何与聚合物相互作用的计算化学。这项研究发现了一种新的抗血栓形成的聚合物,它能比聚乙烯吡咯烷酮更好地抑制血小板的粘附。东丽接着开发了基于该技术的用于慢性和急性肾衰竭的人工肾,并将其商业化。该技术已被应用于一些提高病人生活质量和临床效率的产品,包括Toraylight NV血液透析器、Toraylight HDF和Toraysulfone NV血液透析过滤器以及HEMOFEEL SNV,它能提供持续而温和的血液过滤。

   值得一提的是,人工肾脏前景广阔,其原因就是根据世界顶级医学期刊公布的全球慢性肾脏病流行病学报告显示:全球慢性肾脏病患者人数达7亿,估计2022年前后中国患病人数达1.5亿。中国国家肾脏病医疗质量控制中心数据显示,中国透析患者数量早在6年前2016年就已接近80万人,而且呈逐年增长趋势。

   如今各种关于“肾脏”关键词的新技术也是五彩缤纷,例如最近几年来科学家在研究新型人造生物肾的征途上已经迈出了万里长征第一步3D技术打印生物肾、干细胞培养的生物肾以及将动物肾进行改造后移植给人等路径都有科学家在进行实践。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,让为透析所困的患者重获新生。

   值得警示的是,虽然人工肾可以挽救生命,但也存在很多弊端。也有相关专业人士称,全球有将近400万人接受人工肾的替代治疗,但由于透析相关并发症多,死亡风险高,患者平均5年生存率只有50%左右。血液透析患者往往需每周往返医院3-4次,每次透析耗时3-4小时,治疗过程中患者需要躺在治疗床上,通过特殊的管路与透析机连接。这种频繁且被固定机器所束缚的治疗模式,使患者的自由受限,严重影响了他们的正常生活。从能源和环保方面看,目前人工肾工作需要消耗大量的水和电。据统计,如果按每人每次血液透析4小时,透析液流速500毫升/分计算,每分钟就需要用约1升的市政供水来准备透析液,4小时的透析需要消耗240升市政供水。此外,血液透析的电力消耗也非常大,每年全球血液透析估计消耗27.5亿千瓦时电力。

   根据了解,还听说目前,还有一些研究人员正在开展将去细胞肾脏作为移植肾脏替代方案的实验,去细胞化是指去除所有细胞材料,即去除了出现负面影响的免疫原,只保留肾脏的支架结构,包括基质结构和固有的生物连接,这样动物肾脏也可以作为人体肾脏移植的潜在来源,在去细胞化后的支架结构上重新植入一个祖细胞群,包括诱导多能干细胞、胚胎干细胞、骨髓来源的间充质干细胞等,形成人体新的肾脏。尽管目前还存在很多困难,但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,让为透析所困的患者重获新生。

 

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