CN114555146A - 用于在水性环境中通过半渗透膜改善气体交换的布置结构 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种方法和一种布置结构，其中经由半渗透膜，通过水性环境中的透析，从可能复杂的水性生物混合物中脱除气体，其中在透析液中使用用于气体的专门的载体分子，并且这些载体分子在透析液回路中再生，以便能够用于膜上的进一步的气体交换循环。

Description

用于在水性环境中通过半渗透膜改善气体交换的布置结构
技术领域
本发明涉及一种方法和一种布置结构，其用于在水性环境中通过半渗透膜改善气体交换。
背景技术
氧的输入或者说从复杂的和/或生物的液体中脱除二氧化碳例如在血液的处理上会用到。
在这种情况下，现有技术基于所谓的氧合器，其由疏水的多孔材料制成的半渗透膜构成。通常而言，氧合器的孔隙对于血细胞是不可透过的。在这种情况下，沿着一侧引导血液，而在另一侧上引导气体，例如空气、氧气或者其它气体混合物。气体交换首先在血清与气相之间的边界面上进行，气体在此首先在物理上溶解于血清中并且与血红细胞发生交换。
材料的疏水性首先防止血清从血液侧穿过，然而，在血液的情况下，例如由于在膜的表面和内表面上沉积两亲性蛋白质，会随着时间的推移而出现亲水化。由此扩大了气体物理上溶解在液相中必须要行经的路程。因此，对于大多情况下使用的中空纤维膜，也不像用市面常见的人工肾进行透析一样，在中空纤维内侧上引导血液，而是在外侧上对其进行引导，因为由于更高的流动横截面，由氧合器在血液侧上造成的压降更低。由此，相较于血液透析，也会在血液中出现更多湍流，其在其方面上加速凝固过程。
现有ECMO膜缺少血液相容性和患者身上抗凝的需要目前还导致可能危及生命的严重并发症。
目前，该方法是最经常使用的用于氧合和脱除CO2的方法。在需要输入氧的情况下，为了充分的有效性，常常需要高血流(高达5l/min)，但如果通过肺实现的氧合是充分的，而CO2的呼出太少，也能在更缓慢的血流下有效地脱除CO2。这使得将通常低于500ml/min的体外回路用于透析治疗对于并行地脱除CO2而言是有吸引力的。
10-30％的接受人工通气的患者也同时接受透析，因为在由于感染和败血症造成肺衰竭的情况下，继发性肾衰竭是重症监护病房中最常见的并发症。
因为在人工通气的情况下，必须在肺中构建非生理性的超压，以便不仅通过人工通气将O2引入到血液中，还能有效地脱除CO2，所以相对快速地出现人工通气诱发的肺泡损伤，这些肺泡损伤延迟了撤除并且延长了恢复。由此，昂贵的人工通气病床天数升高，还有发病率，甚至死亡率。过去已经表明：即便在血流相对较低的情况下，也有可能通过常规的人工肺脱除CO2，如在持续透析的情况下所使用的。在该方法中，血液被相继引导通过透析器和脱除CO2的氧合器。这一技术很昂贵并且增加了血液与聚合物塑料表面的接触。该技术以市场名称PrismaLung，在国际上被市场领导者百特(Baxter)加以宣传并且使用。
同时，使用透析器来脱除CO2的想法首次由Hepawash公司提出。然而，Hepawash的这一技术基于提高透析液中的pH值，CO2的溶解性由此提高并且可以平衡血液中的呼吸性酸中毒。额外地，因为存在由氢氧化钠引起的碱中毒的危险，其使用余地有限。迄今为止，该方法没有被临床对照研究验证为用于脱除CO2的措施。
在与透析并行地脱除CO2的过程中，问题还在于：在透析过程中，通常频繁将碳酸氢钠用作透析液缓冲剂，以便平衡肾衰竭的代谢性酸中毒。在这种情况下，碳酸氢钠与CO2和氢氧化钠处于溶解平衡，CO2负荷由此升高。额外地，在持续透析时，不断投入柠檬酸钠作为局部抗凝血剂，其代谢甚至还会产生更多碳酸氢钠。
DE 102017216689 A1公开了一种透析器和一种用于进一步的体外血液疗法的血液处理元件，诸如气体交换器，其为此被串联地布置在联合体外血液循环中。
在DE 2607706 C3中公开了一种水溶性的、聚合交联的血红蛋白，一种用于制造其的方法及其应用。
US 2019/0030232 A1一般地涉及一种适于体外肺支持的方法。该方法包括血液与由半渗透膜隔开的透析液体的接触。在使血液与透析液体接触之前，向血液中和/或向透析液体中引入氧，使得其以物理溶解在透析液中的状态到达透析器的透析液侧。经由膜，只通过物理溶解在水性溶液中就实现了CO2和O2的交换。US 2019/0030232 A1在体外接触步骤中利用了Haldan效应。
US 2006/0019385 A1公开了用于细胞生长至高密度的一种装置和一种方法、由此得到的产品及其应用。在特定的有利实施方案中，包含有其它氧合手段。替代地或者额外地，氧合手段可以包括将氧和/或氧源或者携氧载体引入到细胞培养中，无论是单独引入，还是与一种或更多种其它气体和/或气体源或者气体载体相结合。
在US 3212498 A中描述了一种细胞培养装置，在该细胞培养装置中，通过两个单独的膜，对细胞进行单独地氧合和透析。
DE 102015107269 A1公开了一种包括血液循环回路的透析设备，在简单且紧凑的结构中，其适合于从血液中脱除亲水物质和疏水物质。透析设备包含复式泵单元，该复式泵单元具有唯一的驱动器并且其第一泵单元是透析液泵，其包括一个或更多个用于检测包含在透析液回路的透析液中的毒素的传感机构、用于显示透析设备的运行数据和/或由传感机构检测到的包含在透析液回路的透析液中的毒素的数据的显示单元。透析液是白蛋白，通过其，既可以从血液中脱除亲水物质，也可以脱除疏水物质。
发明内容
本发明的目的是：通过半渗透膜，在双侧水性的环境中，简化地或者说以更快的速度脱除诸如CO2或者氧气体。
本发明基于以下令人惊讶观察：当在透析液侧上有可溶性携氧载体，而通过该携氧载体可以在水性透析液中将氧尽可能近地带向血液侧时，氧也可以通过市面常见的透析器，高效地越过半渗透膜，从水性透析液中进入到血液中。令人惊讶地，就算在亲水透析膜的情况下，也能观察到：即便透析膜实际上对于溶解的血红蛋白是不可透过的，原本疏水的气体也以高速进入血液。位于内部的多孔结构中的血红蛋白加速了这一运输。
待审查的本发明的特别之处在于：待影响的混合物或者溶液包含微粒状(尺寸>1μm)气体载体，例如红血球，并且在透析液中使用分子气体载体(诸如血红蛋白或者同源蛋白)作为气体载体，其本身不能穿透膜。
如果快速到达血液侧，则氧在此进入红血球，存储在红血球的血红蛋白中的CO2由此以高速受到主动置换并且被迫进入血液的水相，其从此处通过与水的反应转化成碳酸，碳酸又被转化成氢离子和碳酸氢根离子。可以额外地通过碳酸酐酶促进这些反应。在任何情况下，都可以简单地通过透析，将碳酸根离子和碳酸氢根离子以及氢离子脱除到透析液中。如果透析液中的携氧载体是血红蛋白本身，则运输效果得到加强，因为此时在透析液侧上，由血红蛋白吸收CO2，在此，其从其角度通过“置换”加速透析液血红蛋白中氧的卸载。由此可以特别简单地通过透析膜，在水性环境中进行O2和CO2的交换。随即，可以通过不同的方法，为透析液血红蛋白二次装载或者说卸载氧和CO2，在诸如血液等复杂生物液体中，无法简单地实现这些方法，例如通过电解或者光合作用。在任何情况下都有可能在血红蛋白透析液中使用典型氧合器，其中在此也有可能比血液氧合更有效地进行交换，因为小得多的血红蛋白(尺寸处于10到20nm之间)可以比红血球(尺寸约为7um并且为椭圆体)更接近氧合器中气相。额外地，在透析液侧上，血红蛋白的浓度可以设定为高于血液血红蛋白的浓度，由此额外地增强CO2和氧的大规模运输。创新当然不局限于用CO2交换O2或者反之，也不局限于血红蛋白。在脱除例如应该可以通过高浓度血红蛋白脱除的一氧化碳时，可以期待从一个运输分子到另一运输分子的膜过渡的类似效应。也可以通过同源蛋白，例如豆血红蛋白，运输并且交换氧。该功能的前提是：血液与透析液蛋白之间的分离层尽可能薄(例如对于不对称透析膜而言部分地只有若干纳米，其中在此，透析液中的载体蛋白越小就越接近，但是，其不应能大规模地穿过膜)并且通过该载体蛋白或者不同载体蛋白实现气体的可逆结合。而且，本发明不限于血液的供气或排气，而是普适地延伸至生物或复杂化学液体的供气或排气。
对于根据本发明的用于影响混合物或者溶液中的诸如氧(O2)和/或二氧化碳(CO2)气体的浓度的方法，沿着不对称的半渗透膜在一侧上引导混合物或者溶液。在闭合回路中，在同一个膜的另一侧上引导透析液，其中透析液包含用于待影响的气体中至少一种的气体载体。在闭合回路中包含氧合器。
待影响的混合物或者溶液包含微粒状气体载体，例如红血球，并且用于待影响的气体中至少一种的气体载体是分子血红蛋白或者其它同源蛋白。
气体载体穿过膜的不对称的孔隙结构接近混合物或者溶液，其中孔隙结构在透析液侧上具有低于50μm，优选地低于1μm，最优选地低于100nm的更开放的孔隙，然而，其中气体载体穿透膜的程度不超过10％，优选地低于0.1％，最优选地低于0.01％。因此，氧(O2)在经过尽可能短的距离后扩散到混合物或者溶液中，并且同时，通过扩散，在经过尽可能短的距离后将二氧化碳(CO2)从混合物或者溶液中提取到透析液中，而气体载体本身不会穿透膜。
已装载或者已卸载的气体载体在闭合的再循环回路中通过装载和/或卸载气体被装置二次再生。气体载体在透析液中的再生通过氧合器实现，而氧合器通过提取二氧化碳(CO2)和/或重新输入氧(O2)使携带载体的透析液再生。
对于一种实施方案，使用截留量处于120到1KD之间，优选地处于60到10KD之间，特别优选地处于20到50KD之间的不对称高通量透析膜作为膜。
在一种实施方案中，透析液所包含的分子血红蛋白的分子量小于1兆道尔顿(约20个交联的血红蛋白四聚体)，优选地小于500kD(约10个交联的血红蛋白四聚体)，最佳地低于60kD(一个四聚体)。
对于该方法的一种实施方案，透析液用于体外处理含有电解质、缓冲液、糖、分子单体血红蛋白或者分子多聚体血红蛋白和/或白蛋白作为成分的血液。在这种情况下，白蛋白用作血红蛋白的稳定剂并且用作离子的缓冲液。电解质、缓冲液和葡萄糖在市面常见的浓缩物的浓度内变化，其中分子血红蛋白被提浓至大于0g/l到技术上的溶解度极限之间的浓度，优选地高于30g/l，特别优选地高于70g/l，并且白蛋白被提浓至大于0g/l到技术上的溶解度极限之间的浓度，优选地高于50g/l，特别优选地高于200g/l。
对于另一实施方案，透析液含有碳酸酐酶，其以单体形式存在或者功能性交联地以二聚体或者多聚体的形式存在，以便一方面使得进入膜的开孔的透析液侧的通路成为可能，并且至少以80％，优选地以95％，理想地以高于99％的程度，在膜的细孔侧上抑制进入待影响的混合物或者溶液的通路。
膜被同时用于通过透析或者通过借助透析或者单采术(Aphereseverfahren)实现的根据现有技术的血液清洁方法意义上的滤过来去毒。
用于影响混合物或者溶液中的诸如氧(O2)和/或二氧化碳(CO2)气体的浓度的布置结构由两个回路构成，其中第一回路用于通过软管和泵，沿着不对称的半渗透膜的细孔侧在一侧上从池中供应混合物或者溶液。混合物或者溶液随后通过软管被引回到池中。第二回路用于通过软管和泵，沿着不对称的半渗透膜的开孔侧供在另一面上(在另一侧上)应透析液。透析液包含用于至少一种待影响的气体的、分子血红蛋白或者其它同源蛋白形式的气体载体，并且随后通过软管被引回到经由用于通过装载和/或卸载气体来再生的装置实现的再循环回路中。
泵是滚子泵、叶片泵或者隔膜泵，并且不对称的半渗透膜是平板膜或中空纤维膜。
用于再生的装置是市面常见的氧合器。
闭合回路中的透析液富含气体载体，例如分子血红蛋白，其中在用于再生的装置中，通过重新输入氧(O2)和/或通过提取二氧化碳(CO2)，透析液得以再生。
混合物或者溶液是血液或者血浆。在布置结构中包括有透析器，其使得来自血液或者血浆的、能通过孔隙的分子穿过半渗透膜进入透析液的扩散运输成为可能。
对于一种实施方案，为了在闭合回路中对血液或者血浆进行体外处理，透析液既通过接通用于再生的装置，也通过额外的用于物质脱除或者输入的吸附和/或透析和/或滤过得以再生。
用于再生的装置包含生物同化系统，这些生物同化系统能够在光合作用的基础上，在光的影响下，将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧，例如离体叶绿体。
对于另一实施方案，用于再生的装置利用用于制氧的电化学法，例如电解。
通过物理化学反应实现CO2的消除，例如针对碱性透析液的透析或者沉淀到氢氧化钙中。
该方法和该装置优选地用在治疗以外，例如出于研究目的、捐赠目的或者生产目的而维持高密度细胞培养(例如ELAD容器)或者维持离体的或者相互连接的器官的情况。其通常由血液或者类似于血液的生物液体进行供应，这些生物液体必须并非少见地二次透析或者氧合或者二者兼备。简而言之：事关透析液的再生，这可以在实验室中实现。布置结构中的池是生物反应器或者器官。
特别是在生物液体(特别是血液)的供气和排气的情况下，本发明的优点在于：在气体交换过程中不产生任何液体边界面/气相边界面，这在生物相容性或者说血液相容性方面具有优势。蛋白会在与空气或者气体接触时变性，特别是在血液中会出现例如凝固凝固激活和补体激活。
在该方法中，用于气体交换的中空纤维系统无需在外侧上灌注血液(在现有技术中反复出现，在此过程中会产生伴随着额外的凝固激活和补体激活的湍流)，中空纤维系统内的血液灌流允许更好的流变学并且更少地诱发凝固。
该方法的一大优点在于：有可能同时进行多个过程(水溶性和/或亲脂性毒物的去毒，例如通过额外的白蛋白透析所实现的，可以如所述“气体交换”一样通过同一个膜执行，额外地，可以从透析液侧输入营养物质并且平衡电解质和pH值。由此，省去了暴露于生物材料面，对于生物液体或者说血液的压力更小。现有技术中许多地方将不同生物材料以链式安置(Ketteneinbau)到回路中或者甚至采用不同的并行回路的布局。
由于可以外源地(间接地)在惰性的蛋白混合物(Hb/alb/透析液)中进行Hb的氧合与CO2耗尽，所以替代的气体交换技术是现实的，诸如电解、氢氧化钙中的CO2沉淀或者针对碱性透析液的透析或者同化细胞器(例如叶绿体)。该方法可以被用在极端条件下，在极端条件下可能无法利用任何气体，但可以利用电流或者光，例如在外太空中。
附图说明
将借助若干实施方案阐述本发明。在附图中：
图1示出了根据本发明的闭合回路的结构，其中在该回路中有用于输入氧和用于脱除CO2的氧合器；
图2示出了用于清除CO2的曲线图；
图3示出了血氧饱和度的曲线图；
图4示出了对照实验；
图5示出了在整个系统上清除CO2的常规血氧合的曲线图；
图6示出了血氧饱和度的曲线图。
具体实施方式
实施方案1：
在第一实施方案中，富集了CO2的血液以200ml/min的速度被泵送穿过透析器(其理想地具有不对称的膜，例如费森尤斯FX1000 CordiaxTM中的聚砜)的中空纤维，沿着其透析液侧引入含约30g/l血红蛋白的透析液体，该透析液体同样在闭合回路中以200ml/min再循环，其中在该回路中有用于输入氧和用于脱除CO2的氧合器。在图1中显示了该结构。首先，氧合器没有氧流入。尽管血红蛋白透析液溶液不断循环，CO2的清除随着时间的流逝而减少，因为透析液血红蛋白富集了CO2。在2.5分钟后，通向氧合器的O2供应被设定至600ml/min。清除CO2的效果显示在图2中。
在图1中示出了血液回路(血球容积比约为40％)，其由软管泵1驱动并且在中空纤维的内侧上流动穿过透析器。透析器是市面常见的不对称的高通量聚砜透析器(白蛋白的筛分系数<10％，优选地<1％)，但是，也可以使用替代材料，诸如聚酰胺、聚醚砜等。膜并非一定要是中空纤维膜，也可以使用平板膜透析器。在透析器上游和下游，在检验点SH1和SH2处测量血液气体。为了模拟内源性CO2中毒，在传感器SH2下游，直接在代表混合物或者溶液(在该实施方案中为血液)的池3的上游，通过气体交换器(例如氧合器)“吹入”CO2。使用血红蛋白溶液作为透析液，其包含约30g/l的血红蛋白并且同样由泵2(例如软管泵)驱动。额外地，可以在透析液中使用碳酸酐酶，但是，这不是强制性必要的，但是可以增强效果。由于不对称的膜，血红蛋白溶液的分子可以从透析液侧进入到膜结构中，以便更接近血液的红血球。而且，在透析液侧上，在SH4上游并且在SH3下游，针对透析器进行血液气体分析。在这种情况下，在流动方向上，在传感器SH4上游吹入O2并且交换CO2，类似简易氧合器的情况。可以顺流地或者逆流地运行透析液，其中优选逆流。在图2中展示了含有富含O2并且耗尽了CO2的血红蛋白透析液的“氧碳透析”对于透析器的CO2清除的效果。在图3中示出了对血氧饱和度的效果。
图2示出了通过透析器实现的CO2清除(黑点)，该CO2清除通过图2中经过传感器SH1和SH2之间的透析器的CO2浓度的下降进行估算，以及示出了随着进入的透析液处的氧分压变化的血流(200ml/min)。在此可见，含有血红蛋白的透析液(200ml/min)本身并未加强CO2清除(气体交换器(GE)处的CO2输入为200ml/min)，而是通过在氧合器2中将氧输入到含血红蛋白的透析液中，透析器处的CO2清除才快速升高并且实际上达到几乎100％的血流。
图3示出了在根据图1的实施方案中，在透析器SH2下游的氧饱和度。最初的8分钟对应于图2中最初的8分钟。而且，在此可见，单纯的血红蛋白循环对氧饱和度没有任何实质效果，然而，在4分钟后开始的含血红蛋白的透析液的氧合(通过氧合器2的1l O2)与非常快速的血液氧饱和相关。为了阐明这一效果，再次停止氧流和透析液，这导致在SH2检验点处立即下降至SH1的值，其中通过在血液中，在气体交换器GE处输入200ml/min的CO2，显著降低这些数值(<20％)。在15分钟后，以(600ml/min)重新引入氧，并且透析液被再次接通至200ml/min，这引起SH2处O2饱和度的快速改善，尽管在血液中由于气体交换器GE有每分钟200ml CO2的“中毒”。在20分钟后，该“中毒”停止，并且代表混合物或者溶液(例如代表血液)的池3作为整体，其氧饱和度也得以持续改善。
对照实验
图4示出了血液循环回路(血球容积比约为40％)，其由软管泵1驱动并且在中空纤维的内侧上流动穿过透析器。如图1那样，透析器是市面常见的不对称的高通量聚砜透析器(白蛋白的筛分系数<10％，优选地<1％)，但是，也可以使用替代材料，诸如聚酰胺、聚醚砜等。膜并非一定要是中空纤维膜，也可以使用平板膜透析器。在透析器上游和下游，在检验点SH1和SH2处测量血液气体。为了模拟内源性CO2中毒，在传感器SH2下游，直接在代表血液的池3的上游，通过气体交换器(例如氧合器)“吹入”CO2。
在流动方向上，在传感器SH1的下游，通过血氧合器，进行常规氧合或者说CO2消除(吹入O2并且交换CO2，类似于简易的氧合器)。在透析器下游SH2处测量氧合器和透析的组合效果。
使用市面常见的透析液作为透析液，其同样由泵2(例如软管泵)驱动。而且，在透析液侧上，在SH4上游并且在SH3下游，针对透析器进行血液气体分析。
可以顺流地或者逆流地运行透析液，其中优选逆流。在图5中演示了该常规血氧合对于整个系统上的CO2清除的效果。在图6中示出了对血氧饱和度的效果。
为了额外地演示血液中氧/SO2载体的意义，作为额外的对照实验，依次接入来自透析液池的不含血红蛋白的透析液的氧合可能性，因此，在透析液中也置入了一样的协同氧合器。其在实验的第二部分才投入运行。
图5示出了由于氧合器和透析器引起的CO2清除(黑点)，该CO2清除通过图4中传感器SH1和SH2之间的氧合器和透析器的CO2浓度的下降进行估算，以及示出了随着流出的透析液SH3处的氧分压变化的血流(200ml/min)，该氧分压对应于系统中主导的O2分压。对应于现有技术，通过200ml下组合的氧合和透析，达到良好的氧合作用，其中协同透析器是高效透析器，其原本常用于约5l/min的全氧合。
图6示出了在根据图4的对照实验中，在透析器SH2下游的氧饱和度。对应于现有技术，在通过氧合器(协同)用1l O2实现的4分钟后开始的全氧合过程中，达到全氧合。在CO2“中毒流”和血液氧合器中的氧合停止后，氧饱和度开始缓慢下降，在结束时接通不含血红蛋白的透析液的氧合也不能像图3中那样快速提高SH2中的氧饱和度。

Claims (19)

1.一种用于影响生物液体或者复杂化学液体的混合物或者溶液中的诸如氧(O2)和/或二氧化碳(CO2)气体的浓度的方法，
其中沿着不对称的半渗透膜在一侧上引导所述混合物或者所述溶液，
并且在同一个所述膜的另一侧上引导透析液，所述透析液在包含氧合器的闭合回路中被氧合，
其特征在于，
待影响的所述混合物或者所述溶液包含微粒状气体载体(红血球)，并且
所述闭合回路中的透析液包含用于至少一种待影响的所述气体的气体载体，
待影响的所述气体由此被带到尽可能靠近所述混合物或者所述溶液的地方，
其中为了再生，通过重新输入氧(O2)和/或通过提取二氧化碳(CO2)，所述透析液得以再生。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
使用分子血红蛋白或者其它同源蛋白作为气体载体。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述气体载体穿过所述膜的不对称的孔隙结构接近所述混合物或者所述溶液，其中所述孔隙结构在所述透析液侧上具有低于50μm，优选地低于1μm，最优选地低于100nm的更开放的孔隙，然而，其中所述气体载体穿透所述膜的程度不超过10％，优选地低于0.1％，最优选地低于0.01％，
使得氧(O2)在经过尽可能短的距离后扩散到所述混合物或者所述溶液中，并且同时，通过扩散，在经过尽可能短的距离后将二氧化碳(CO2)从所述混合物或者所述溶液中提取到所述透析液中，而所述气体载体本身不会穿透所述膜。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，
在所述透析液侧上，所述气体载体的浓度被设定为高于血液血红蛋白的浓度，由此额外地增强CO2和氧的大规模运输。
5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，
已装载或者已卸载的所述气体载体在闭合的再循环回路中通过装载和/或卸载气体被装置二次再生。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述气体载体在所述透析液中的再生通过所述氧合器实现，所述氧合器通过提取二氧化碳(CO2)和/或重新输入氧(O2)使携带载体的所述透析液再生。
7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，
使用截留量处于120到1KD之间，优选地处于60到10KD之间，特别优选地处于20到50KD之间的不对称高通量透析膜作为膜。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述透析液所包含的分子血红蛋白的分子量小于1兆道尔顿(约20个交联的血红蛋白四聚体)，优选地小于500kD(约10个交联的血红蛋白四聚体)，最佳地低于60kD(一个四聚体)。
9.根据权利要求2或8所述的方法，其特征在于，
所述透析液用于体外处理含有电解质、缓冲液、糖、分子单体血红蛋白或者分子多聚体血红蛋白和/或白蛋白作为成分的血液，
其中所述电解质、缓冲液和葡萄糖在市面常见的浓缩物的浓度内变化，
其中所述分子血红蛋白被提浓至大于0g/l到技术上的溶解度极限之间的浓度，优选地高于30g/l，特别优选地高于70g/l，并且
白蛋白被提浓至大于0g/l到技术上的溶解度极限之间的浓度，优选地高于50g/l，特别优选地高于200g/l。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述透析液含有碳酸酐酶，所述碳酸酐酶以单体形式存在或者功能性交联地以二聚体或者多聚体形式存在，以便一方面使得进入所述膜的开孔的透析液侧的通路成为可能，并且至少以80％，优选地以95％，理想地以高于99％的程度，在所述膜的细孔侧上抑制进入待影响的所述混合物或者所述溶液的通路。
11.根据前述权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，
所述膜被同时用于通过透析或者通过借助透析或者单采术实现的根据现有技术的血液清洁方法意义上的滤过来去毒。
12.一种用于影响生物液体或者复杂化学液体的混合物或者溶液中的诸如氧(O2)和/或二氧化碳(CO2)气体的浓度的布置结构，其中所述布置结构能与池(3)相连并且由两个回路构成，
其中第一回路用于通过软管和泵，沿着不对称的半渗透膜的细孔侧在一侧上从所述池(3)中供应所述混合物或者所述溶液，
其中所述混合物或者所述溶液随后通过软管被引回到所述池(3)中，并且
第二回路用于通过软管和泵，沿着不对称的半渗透的所述膜的开孔侧在另一侧上供应透析液，
其中所述透析液包含用于待影响的所述气体的、分子血红蛋白或者其它同源蛋白形式的气体载体，并且随后通过软管被引回到经由用于通过装载和/或卸载气体来再生的装置实现的再循环回路中，
其中在用于再生的所述装置中，通过重新输入氧(O2)和/或通过提取二氧化碳(CO2)，所述透析液得以再生。
13.根据权利要求12所述的布置结构，其特征在于，
所述泵是滚子泵、叶片泵或者隔膜泵，并且不对称的半渗透的所述膜是平板膜或中空纤维膜。
14.根据权利要求12所述的布置结构，其特征在于，
半渗透的所述膜具有不对称的孔隙结构，所述孔隙结构在所述透析液侧上具有低于50μm，优选地低于1μm，最优选地低于100nm的更开放的孔隙，然而，其中所述气体载体穿透所述膜的程度不超过10％，优选地低于0.1％，最优选地低于0.01％，
使得氧(O2)在经过短距离后扩散到所述混合物或者所述溶液内，并且同时，通过扩散，在经过短距离后将二氧化碳(CO2)从所述混合物或者所述溶液中提取到所述透析液中，而所述气体载体本身不会穿透所述膜。
15.根据权利要求12所述的布置结构，其特征在于，
用于再生的所述装置是市面常见的氧合器。
16.根据前述权利要求12至15中任一项所述的布置结构，其特征在于，
所述混合物或者所述溶液是血液或者血浆，并且
包括有透析器，所述透析器使得来自血液或者血浆的、能通过孔隙的分子穿过半渗透膜进入透析液的扩散运输成为可能。
17.根据布置结构16所述的布置结构，其特征在于，
为了在闭合回路中对血液或者血浆进行体外处理，所述透析液既通过接通用于再生的所述装置，也通过额外的用于物质脱除或者输入的吸附和/或透析和/或滤过得以再生。
18.根据前述权利要求12至17中任一项所述的布置结构，其特征在于，
用于再生的所述装置包含生物同化系统，所述生物同化系统能够在光合作用的基础上，在光的影响下，将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧。
19.根据前述权利要求12至17中任一项所述的布置结构，其特征在于，
用于再生的所述装置利用用于制氧的电化学法。
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