CN111202880A - 一种净化血液的净化柱、装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种净化血液的净化柱、装置及方法，通过半透膜在净化柱内将柱状容器内腔分隔为第一空间和第二空间，利用凝集素或肝素和凝集素按照预设比例混合的混合物作为吸附介质涂覆在固体基质上放入透析液，包含有吸附介质的透析液在第二空间中与第一空间中的血液同向流动，这样吸附介质通过半透膜可将血液中待吸附物质(如病原体和肿瘤分泌蛋白)有效吸附出来，同时，由于包含有吸附介质的透析液在第二空间中是动态流动的，因此，当透析液使用时间过长吸附介质失效后，不需要换掉透析柱，节约了医疗资源。

Description

一种净化血液的净化柱、装置及方法
技术领域
本发明属于血液透析技术领域，具体涉及一种净化血液的净化柱、装置及方法。
背景技术
血液透析(简称血透)是血液净化技术的一种。其原理是：根据膜平衡原理，将患者血液通过一种有许多小孔的薄膜(或管道，医学上称半透膜)，这些小孔可以允许比它小的分子通过，而直径大于膜孔的分子则被阻止留下，而半透膜又与含有一定化学成分的透析液接触。
在血液透析的基础上，也有人提出免疫吸收技术来治疗病毒感染，在透析液中加入吸附介质将血液中的病原去除，但是，目前此类血浆置换装置或血液净化系统中使用的含有吸附介质的透析液固定存放于透析柱，当透析液使用时间过长吸附介质失效后需要连同透析柱一起换掉，造成医疗资源的浪费。
发明内容
本发明实施例的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题，通过本发明公开的技术方案可以有效解决透析液中吸附介质失效后需要一起换掉整个透析柱的问题。
第一方面，本发明提供了一种净化血液的净化柱，包括柱状容器，在所述容器中设置有半透膜，所述半透膜围绕容器内侧周围设置并将容器内分隔为第一空间和第二空间，所述第一空间用于血液在净化柱中流动的通路，所述第二空间用于包含有吸附介质的透析液流动的通路；
其中，包含有吸附介质的透析液在第二空间中流动方向与血液在第一空间中的流动方向一致，当血液流经第一空间时，血液中待吸附物质通过半透膜被流动的透析液中包含的吸附介质吸附。
优选地，所述第一空间设置在容器的中央位置，所述第二空间设置在容器内壁与第一空间之间。
优选地，述待吸附物质为血液中病原体和肿瘤分泌蛋白。
优选地，所述半透膜孔的直径小于1微米，所述半透膜只允许病原体和肿瘤分泌蛋白通过，不允许细胞和血小板通过。
优选地，所述包含有吸附介质的透析液的流动速度小于血液流动速度。
优选地，所述第一空间的横截面为圆形，所述第二空间的横截面为圆环，所述圆环的环宽大于或者等于所述第一空间的横截面的圆形的直径。
优选地，所述净化柱还包括第一入口和第一出口，所述第一入口与第一空间一端相接，所述第一出口与第一空间另一端相接，所述第一入口用于输入血液，所述第一出口用于排出流经第一空间经净化的血液。
优选地，所述净化柱还包括第二入口和第二出口，所述第二入口与第二空间一端相接，所述第二出口与第二空间另一端相接，所述第二入口用于向第二空间持续注入新的包含有吸附介质的透析液，所述第二出口用于排出流经第二空间吸附介质已吸附待吸附物质的透析液。
优选地，所述吸附介质涂覆在固体基质上，所述吸附介质用于吸附血液中的病原体和肿瘤分泌蛋白。
优选地，所述吸附介质为凝集素。
优选地，所述吸附介质为肝素和凝集素按照预设比例混合的混合物。
优选地，所述固体基质为刚性聚合物珠。
优选地，所述刚性聚合物珠的直径为0.2-0.5毫米。
第二个方面，本发明提供了一种净化血液的装置，包括如上任一项所述的一种净化血液的净化柱，第一动力装置和第二动力装置；
所述第一动力装置用于向净化柱的第二空间注入新的包含有吸附介质的透析液提供动力，所述第二动力装置用于排出流经第二空间的透析液提供动力，并通过排出流经第二空间的透析液的速度控制注入新的包含有吸附介质的透析液的流动速度。
优选地，所述包含有吸附介质的透析液的流动速度小于血液流动速度。
第三个方面，本发明提供了一种净化血液的方法，包括：将感染个体的血液注入至如上任一项所述的净化柱中第一空间中；
所述血液中的病原体和肿瘤分泌蛋白通过半透膜被流动性的透析液中包含的吸附介质吸附；
收集流经第一空间经净化的血液并输送至个体，同时收集流经第二空间已吸附病原体和肿瘤分泌蛋白的透析液。
与现有技术相比，本发明通过半透膜在净化柱内将柱状容器内腔分隔为第一空间和第二空间，利用凝集素或肝素和凝集素按照预设比例混合的混合物作为吸附介质涂覆在固体基质上放入透析液，包含有吸附介质的透析液在第二空间中与第一空间中的血液同向流动，这样吸附介质通过半透膜可将血液中待吸附物质(如病原体和肿瘤分泌蛋白)有效吸附出来，同时，由于包含有吸附介质的透析液在第二空间中是动态流动的，因此，当透析液使用时间过长吸附介质失效后，不需要换掉透析柱，节约了医疗资源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种实施例公开的一种净化血液的净化柱的结构示意图；
图2为本发明一种实施例公开的一种净化血液的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
目前血浆置换装置或血液净化系统中使用的含有吸附介质的透析液固定存放于透析柱，当透析液使用时间过长吸附介质失效后需要连同透析柱一起换掉，造成医疗资源的浪费。
为了解决上述问题，参考图1，一种净化血液的净化柱，包括柱状容器01，在容器01中设置有半透膜02，半透膜02围绕容器01内侧周围设置并将容器01内分隔为第一空间03和第二空间04，第一空间03用于血液在净化柱中流动的通路，第二空间04用于包含有吸附介质的透析液流动的通路；其中，包含有吸附介质的透析液在第二空间04中流动方向与血液在第一空间03中的流动方向一致，当血液流经第一空间03时，血液中待吸附物质通过半透膜02被流动的透析液中包含的吸附介质吸附。
本发明通过半透膜在净化柱内将柱状容器内腔分隔为第一空间和第二空间，包含有吸附介质的透析液在第二空间中与第一空间中的血液同向流动，由于包含有吸附介质的透析液在第二空间中是动态流动的，因此，当透析液使用时间过长吸附介质失效后，不需要换掉透析柱，节约了医疗资源。
进一步地，参考图1，本发明提供的一种净化血液的净化柱，第一空间03设置在容器01的中央位置，第二空间04设置在容器01内壁与第一空间03之间。此时，第一空间03的横截面为圆形，第二空间04的横截面为圆环，圆环的环宽大于或者等于第一空间03的横截面的圆形的直径。这样，能保证第二空间有足够的空间以容纳足够的吸附介质及透析液，确保净化柱具有足够的吸附能力。另外，图1及上述说明仅是对本发明进行举例说明，半透膜02在容器01内的设置位置以实现本发明的空间隔离即可，例如，半透膜02在容器01内，还可以偏向一侧设置。
进一步地，参考图1，本发明提供的一种净化血液的净化柱，净化柱还包括第一入口05和第一出口06，第一入口05与第一空间03一端相接，第一出口06与第一空间03另一端相接，第一入口05用于输入血液，第一出口06用于排出流经第一空间03经净化的血液。净化柱还包括第二入口07和第二出口08，第二入口07与第二空间04一端相接，第二出口08与第二空间04另一端相接，第二入口07用于向第二空间04持续注入新的包含有吸附介质的透析液，第二出口08用于排出流经第二空间04吸附介质已吸附待吸附物质的透析液。
本发明实施例中通过半透膜02隔离出第一空间03和第二空间04，通过第一空间03设置第一入口05和第一出口06实现了待净化血液进入和排出第一空间03，通过第二空间04设置第二入口07与第二出口08实现了包含有吸附介质的透析液进入和排出第二空间04，使包含有吸附介质的透析液在第二空间04中动态流动，有效解决了当透析液使用时间过长吸附介质失效后需要连同透析柱一起换掉的问题。
优选地，本发明实施例中，包含有吸附介质的透析液的流动速度小于血液流动速度。这样，更有利于吸附血液中的待吸附物质。
优选地，本发明实施例中，吸附介质为凝集素。凝集素是能够选择性结合多糖和糖蛋白的蛋白质，并且广泛分布于植物和动物中。虽然，许多凝集素使用时的特异性不够高，但最近发现某些凝集素对薄膜病毒有高度选择性(De Clercq.等人Med Res Rev 20(5)：323-34，2000)。
优选地，吸附介质涂覆在固体基质上形成吸附介质球09，所述吸附介质用于吸附血液中的病原体和肿瘤分泌蛋白，所述固体基质为刚性聚合物珠，刚性聚合物珠的直径为0.2-0.5毫米。这样有助于扩大吸附介质的吸附表面积，增强吸附能力。
更优选地，本发明实施例中的吸附介质可包含与固体基质表面连接的肝素，吸附介质为肝素和凝集素按照预设比例混合的混合物。多糖，例如肝素与固体基质的共价连接相比非共价连接提供了对参数的更好的控制，共价末端连接的意思是，多糖，例如肝素通过肝素分子的末端残基于固体基质共价连接，也可在多个点上结合肝素。优选末端连接。
第二个方面，如图2所示，本发明还提供了一种净化血液的装置，包括如上任一项所述的一种净化血液的净化柱，第一动力装置10和第二动力装置11；第一动力装置10用于向净化柱的第二空间04注入新的包含有吸附介质的透析液提供动力，第二动力装置11用于排出流经第二空间04的透析液提供动力，并通过排出流经第二空间04的透析液的速度控制注入新的包含有吸附介质的透析液的流动速度。
与现有技术相比，本发明提供的一种净化血液的装置，通过半透膜在净化柱内将柱状容器内腔分隔为第一空间和第二空间，利用凝集素或肝素和凝集素按照预设比例混合的混合物作为吸附介质涂覆在固体基质上放入透析液，包含有吸附介质的透析液在第二空间中与第一空间中的血液同向流动，这样吸附介质通过半透膜可将血液中待吸附物质(如病原体和肿瘤分泌蛋白)有效吸附出来，同时，由于包含有吸附介质的透析液在第二空间中是动态流动的，因此，当透析液使用时间过长吸附介质失效后，不需要换掉透析柱，节约了医疗资源。
第三方面，本发明还提供了一种净化血液的方法，包括：将感染个体的血液注入至如上任一项所述的净化柱中第一空间03中；血液中的病原体和肿瘤分泌蛋白通过半透膜02被流动性的透析液中包含的吸附介质吸附；收集流经第一空间03经净化的血液并输送至个体，同时收集流经第二空间04已吸附病原体和肿瘤分泌蛋白的透析液。
与现有技术相比，本发明提供的一种净化血液的方法，通过半透膜在净化柱内将柱状容器内腔分隔为第一空间和第二空间，利用凝集素或肝素和凝集素按照预设比例混合的混合物作为吸附介质涂覆在固体基质上放入透析液，包含有吸附介质的透析液在第二空间中与第一空间中的血液同向流动，这样吸附介质通过半透膜可将血液中待吸附物质(如病原体和肿瘤分泌蛋白)有效吸附出来，同时，由于包含有吸附介质的透析液在第二空间中是动态流动的，因此，当透析液使用时间过长吸附介质失效后，不需要换掉透析柱，节约了医疗资源。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种净化血液的净化柱，其特征在于，包括柱状容器，在所述容器中设置有半透膜，所述半透膜围绕容器内侧周围设置并将容器内分隔为第一空间和第二空间，所述第一空间用于血液在净化柱中流动的通路，所述第二空间用于包含有吸附介质的透析液流动的通路；
其中，包含有吸附介质的透析液在第二空间中流动方向与血液在第一空间中的流动方向一致，当血液流经第一空间时，血液中待吸附物质通过半透膜被流动的透析液中包含的吸附介质吸附。
2.如权利要求1所述的一种净化血液的净化柱，其特征在于，所述第一空间设置在容器的中央位置，所述第二空间设置在容器内壁与第一空间之间。
3.如权利要求1所述一种净化血液的净化柱，其特征在于，所述待吸附物质为血液中病原体和肿瘤分泌蛋白。
4.如权利要求1所述一种净化血液的净化柱，其特征在于，所述半透膜孔的直径小于1微米，所述半透膜只允许病原体和肿瘤分泌蛋白通过，不允许细胞和血小板通过。
5.如权利要求1所述一种净化血液的净化柱，其特征在于，所述包含有吸附介质的透析液的流动速度小于血液流动速度。
6.如权利要求2所述一种净化血液的净化柱，其特征在于，所述第一空间的横截面为圆形，所述第二空间的横截面为圆环，所述圆环的环宽大于或者等于所述第一空间的横截面的圆形的直径。
7.如权利要求1所述一种净化血液的净化柱，其特征在于，所述净化柱还包括第一入口，第一出口，第二入口和第二出口，所述第一入口与第一空间一端相接，所述第一出口与第一空间另一端相接，所述第一入口用于输入血液，所述第一出口用于排出流经第一空间经净化的血液；
所述第二出口与第二空间另一端相接，所述第二入口用于向第二空间持续注入新的包含有吸附介质的透析液，所述第二出口用于排出流经第二空间吸附介质已吸附待吸附物质的透析液。
8.如权利要求1所述一种净化血液的净化柱，其特征在于，所述吸附介质涂覆在固体基质上，所述吸附介质用于吸附血液中的病原体和肿瘤分泌蛋白。
9.如权利要求8所述一种净化血液的净化柱，其特征在于，所述吸附介质为凝集素，或所述吸附介质为肝素和凝集素按照预设比例混合的混合物。
10.一种净化血液的装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的一种净化血液的净化柱，第一动力装置和第二动力装置；
所述第一动力装置用于向净化柱的第二空间注入新的包含有吸附介质的透析液提供动力，所述第二动力装置用于排出流经第二空间的透析液提供动力，并通过排出流经第二空间的透析液的速度控制注入新的包含有吸附介质的透析液的流动速度。
11.如权利要求10所述的一种净化血液的装置，其特征在于，所述包含有吸附介质的透析液的流动速度小于血液流动速度。
12.一种净化血液的方法，其特征在于，包括：
将感染个体的血液注入至如权利要求1至9任一项所述的净化柱中第一空间中；
所述血液中的病原体和肿瘤分泌蛋白通过半透膜被流动性的透析液中包含的吸附介质吸附；
收集流经第一空间经净化的血液并输送至个体，同时收集流经第二空间已吸附病原体和肿瘤分泌蛋白的透析液。
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