CN105771014A - 一种吸附氧自由基的血浆滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸附氧自由基的血浆滤器，属于医疗卫生领域，包括壳体，壳体两端分别设有进液口和出液口；壳体内安装有正电荷膜制成的滤芯，滤芯包括靠近进液口的卷式滤芯、以及靠近出液口的平面滤芯。本发明的血浆滤器采用正电荷膜血浆吸附的方式，可直接、快速去除血液中的氧自由基，通过卷式滤芯和平面滤芯的组合，既保证血浆通畅，也增加了过滤的表面积，提升了过滤效果。利用前述的血浆滤器配置在离体血浆吸附系统中，可方便、高效地在医疗临床使用，为急性炎症反应的快速解决提供了新的处理方法。

Description

一种吸附氧自由基的血浆滤器
技术领域
本发明涉及生物医药领域的耗材产品，具体地说涉及一种吸附氧自由基的血浆滤器。
背景技术
现有的血液透析采用的净化膜多为醋酸纤维素铜芬、聚丙烯腈、聚砜及其衍生物等。血液在透析膜的一侧流过，在膜的另一侧，有透析液循环。由于膜两侧存在浓度差，所以血液中的代谢物，如尿素、肌酐，以及电解质等，通过扩散透过透析膜，进入透析液。
在血液体外循环的其他领域上，针对血液成分的过滤以及新膜材料的开发一直作为研究的焦点，但目前的血浆净化领域的产品都没有对血液中的氧自由基炎性介质进行去除。
氧自由基(OxyenFreeRadical，OFR)是指具有不配对电子活性(反应性)的氧中间体或者是由氧单价减少而形成的分子，如O2 -·、OH·、HClO，它是人体的代谢产物，作为一类特殊的炎症介质，在创伤、烧伤、感染后炎症反应失控及多器官功能障碍综合征的发生发展过程中占有重要的地位。在正常情况下，OFR在人体内杀灭入侵的病原微生物、清除体内变性坏死组织，保持内环境稳定中发挥重要作用。但作为一种具有直接生物毒性的介质，OFR在发挥保护功能的同时，也能使自身正常的细胞和组织受损。氧自由基非常活跃，能攻击磷脂膜上的多聚不饱和脂肪酸、破坏质膜和核膜。羟自由基还能打断DNA双链结构或通过诱导碱基羟化造成DNA损伤。次氯酸能氧化蛋白，使各种膜蛋白失活，最终造成细胞的水肿或裂解。OFR对蛋白的修饰作用可改变蛋白的功能或使之完全失活。严重的OFR损伤会导致广泛细胞死亡和器官衰竭。OFR除以其高生物毒性对脏器直接损伤外，还能影响RBC变性，加重组织水肿，加速细胞凋亡，促进其他炎性介质生成，进一步放大损伤效应，造成器官功能障碍。此外，OFR对肠黏膜屏障功能的损害可诱发肠源性感染，对免疫系统的抑制则增加了机体对感染的易感性，可诱导和加重脓毒症。
现有清除人体氧自由基的方法主要包括：1、酶类氧自由基清除药物：主要为超氧化物歧化酶或过氧化氢酶类药物。但由于其分子量较大，不易进入细胞，清除自由基的效果不显著，在临床上的应用受到了限制；2、非酶类氧自由基清除药物：常见的有维生素类化合物、辅酶Q10，甘露醇，1-6-二磷酸果糖、黄酮类、肽类化合物、硫辛酸、金属硒等；中药制剂如小红参醌、人参皂甙等，但氧自由基清除速度缓慢，不适用于医疗临床使用。
尤其在病人严重创伤、烧伤、感染、炎症、高氧、缺血-再灌注、放射损伤、毒素作用时出现炎症反应失控及多器官功能障碍综合征(MODS)的发生发展过程中，如果能在血液过滤系统中配置可吸附氧自由基的滤器，可防治炎症反应失控及疾病进一步恶化，形成更完整的治疗系统。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种在血浆净化领域中采用正电荷膜对氧自由基炎性介质进行快速吸附去除的血浆滤器；本发明还有一个目的是提供一种通过前述滤器进行体外血浆氧自由基炎性介质去除的过滤系统。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种吸附氧自由基的血浆滤器，包括壳体，壳体两端分别设有进液口和出液口；所述壳体内安装有正电荷膜制成的滤芯，所述滤芯包括靠近进液口的卷式滤芯、以及靠近出液口的平面滤芯。
所述卷式滤芯包括至少一层带正电荷的尼龙膜卷制而成。本发明所述的带正电荷的尼龙膜为现有技术，主要用于吸附阴离子氧自由基和内毒素等。孔径为0.5-1.5μm，优选0.8-1.2μm；厚度约为100-500μm，优选130-320μm。
为了使血浆较快且均匀流入卷式滤芯内部，使血浆与滤器内部各部分充分均匀接触，增大血浆处理通量，保持滤器内部合理压力，所述卷式滤芯中沿流动方向插入若干表面形成突起的导流棒，该突起的形状优选为半球形突起。
所述平面滤芯包括至少一层小孔径滤膜、以及至少一层大孔径滤膜；所述小孔径滤膜的孔径为0.1-0.3μm，所述大孔径滤膜的孔径为0.2-0.5μm；所述小孔径滤膜相对于大孔径滤膜靠近壳体的出液口。
进一步地，每层小孔径滤膜或大孔径滤膜彼此之间水平设有第一滤板，所述卷式滤芯和平面滤芯之间设有第二滤板。
所述第一滤板设有密集的网格形滤孔。举例来说，对于直径6cm的第一滤板，其厚度为3-4mm，第一滤板内网孔的边长/直径为3-5mm。
所述第二滤板为蛛网形，包括若干由中心向四周辐射的经向筋条、以及若干连接经向筋条的环形纬向筋条；所述经向筋条和纬向筋条连接处设有用于定位导流棒下端的导流棒插孔；经向筋条的中心汇聚处也可以设一个导流棒插孔。
所述壳体为回转体结构，壳体包括用于容纳滤芯的主体部、以及安装于主体部上端用于压紧滤芯的上盖部。所述上盖部还设有一个安装有高温空气滤膜的空气过滤口。所述高温空气滤膜为现有技术产品，用于苛刻的高温条件下空气和气体的过滤。在产品湿热灭菌过程中可避免因内部压力升高而导致外壳破裂。
一种吸附氧自由基的血浆过滤系统，包括血泵、血浆分离器、血浆泵、血浆回输管路、血细胞回输管路、以及吸附氧自由基的血浆滤器；所述血泵与血浆分离器进液口连接，血浆分离器的第一出液口经血浆泵连接到所述血浆滤器，所述血浆滤器的出液口与血浆分离器的第二出液口分别连接到血浆回输管路和血细胞回输管路。
有益效果：本发明的血浆滤器采用正电荷膜血浆吸附的方式，可直接、快速去除血液中的氧自由基，通过卷式滤芯和平面滤芯的组合，既保证血浆通畅，也增加了过滤的表面积，提升了过滤效果。利用前述的血浆滤器配置在离体血浆吸附系统中，可方便、高效地在医疗临床使用，为急性炎症反应的快速解决提供了新的处理方法。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A的放大示意图；
图3是图1中卷式滤芯的结构示意图；
图4是第一滤板的结构示意图；
图5是第二滤板的结构示意图；
图6是导流棒的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
实施例1
如图1至图6所示，一种吸附氧自由基的血浆滤器，包括圆柱形的壳体10，壳体10包括用于容纳滤芯的主体部11、以及安装于主体部11上端用于压紧滤芯的上盖部12。上盖部12分别设有一个安装有高温空气滤膜的空气过滤口13、以及进液口14；主体部11下端设有出液口15。
壳体10内安装有正电荷膜制成的滤芯，滤芯包括靠近进液口14的卷式滤芯2、以及靠近出液口15的平面滤芯3。卷式滤芯2由一层带正电荷的尼龙膜20卷制而成。卷式滤芯2中沿流动方向插入若干导流棒21。导流棒21上每隔1-2mm设有外凸直径为1mm的半球形突起22。
平面滤芯3包括一层小孔径滤膜31和两层大孔径滤膜32；小孔径滤膜31的孔径为0.1-0.3μm，大孔径滤膜32的孔径为0.2-0.5μm；小孔径滤膜31相对于大孔径滤膜32靠近壳体10的出液口15。
小孔径滤膜31和两层大孔径滤膜32彼此之间水平设有第一滤板33，卷式滤芯2和平面滤芯3之间设有第二滤板34。第一滤板33和第二滤板34的外形都是圆形，第一滤板33设有密集的网格形滤孔。本实施例中第一滤板33直径6cm，其厚度为3-4mm，第一滤板33内网孔的边长为3-5mm。
第二滤板34为蛛网形，包括八根由中心向四周辐射的经向筋条341、以及三个连接经向筋条341的环形纬向筋条342；经向筋条341和纬向筋条342连接处设有用于定位导流棒21下端的导流棒插孔343；经向筋条341的中心汇聚处也设有一个导流棒插孔343，共计十七个导流棒插孔343。
将上述血浆滤器用于一种吸附氧自由基的血浆过滤系统，包括连接血液输出端的血泵、血浆分离器、血浆泵、血浆回输管路、血细胞回输管路、以及吸附氧自由基的血浆滤器。血泵进口端注入抗凝剂，血泵与血浆分离器进液口连接，血浆分离器的第一出液口经血浆泵连接到血浆滤器，血浆滤器的出液口与血浆分离器的第二出液口分别连接到血浆回输管路和血细胞回输管路。
本实施例采用的膜材料包括：
高温空气滤膜，购于美国Pall公司EmflonCPFR滤膜；
带正电荷的尼龙膜：美国Pall公司的Posidyne带正电荷的Nylon6，6膜，孔径0.8-1.2μm，厚度约为130-320μm。可吸附阴离子氧自由基、内毒素；
大孔径滤膜：美国Pall公司SUPRAEK1P系列。孔径0.2-0.5μm，厚度约为3-4mm。由带正电荷合成树脂、纤维素和助滤剂制成的膜。可吸附阴离子氧自由基、部分病毒及内毒素，拦截细菌。
小孔径滤膜：美国Pall公司SUPRAEKSP系列。孔径0.1-0.3μm，厚度约为3-4mm。由带正电荷合成树脂、纤维素和助滤剂制成的膜。可吸附阴离子氧自由基、部分病毒及内毒素，拦截细菌。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种吸附氧自由基的血浆滤器，其特征在于：包括壳体，壳体两端分别设有进液口和出液口；所述壳体内安装有正电荷膜制成的滤芯，所述滤芯包括靠近进液口的卷式滤芯、以及靠近出液口的平面滤芯。
2.根据权利要求1所述的一种吸附氧自由基的血浆滤器，其特征在于：所述卷式滤芯包括至少一层带正电荷的尼龙膜卷制而成。
3.根据权利要求2所述的一种吸附氧自由基的血浆滤器，其特征在于：所述卷式滤芯中沿流动方向插入若干表面形成突起的导流棒。
4.根据权利要求1或3所述的一种吸附氧自由基的血浆滤器，其特征在于：所述平面滤芯包括至少一层小孔径滤膜、以及至少一层大孔径滤膜；
所述小孔径滤膜的孔径为0.1-0.3μm，所述大孔径滤膜的孔径为0.2-0.5μm；
所述小孔径滤膜相对于大孔径滤膜靠近壳体的出液口。
5.根据权利要求4所述的一种吸附氧自由基的血浆滤器，其特征在于：每层小孔径滤膜或大孔径滤膜彼此之间水平设有第一滤板，所述卷式滤芯和平面滤芯之间设有第二滤板。
6.根据权利要求5所述的一种吸附氧自由基的血浆滤器，其特征在于：所述第一滤板设有密集的网格形滤孔。
7.根据权利要求5所述的一种吸附氧自由基的血浆滤器，其特征在于：所述第二滤板为蛛网形，包括若干由中心向四周辐射的经向筋条、以及若干连接经向筋条的环形纬向筋条；所述经向筋条和纬向筋条连接处设有用于定位导流棒下端的导流棒插孔。
8.根据权利要求1所述的一种吸附氧自由基的血浆滤器，其特征在于：所述壳体为回转体结构，壳体包括用于容纳滤芯的主体部、以及安装于主体部上端用于压紧滤芯的上盖部。
9.根据权利要求8所述的一种吸附氧自由基的血浆滤器，其特征在于：所述上盖部还设有一个安装有高温空气滤膜的空气过滤口。
10.一种吸附氧自由基的血浆过滤系统，其特征在于包括：血泵、血浆分离器、血浆泵、血浆回输管路、血细胞回输管路、以及如权利要求1所述的吸附氧自由基的血浆滤器；
所述血泵与血浆分离器进液口连接，血浆分离器的第一出液口经血浆泵连接到所述血浆滤器，所述血浆滤器的出液口与血浆分离器的第二出液口分别连接到血浆回输管路和血细胞回输管路。
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