DE2722025A1 - Membraneinheit, vorrichtung mit membraneinheit und verfahren zur blutreinigung - Google Patents

Membraneinheit, vorrichtung mit membraneinheit und verfahren zur blutreinigung

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DE2722025A1
DE2722025A1 DE19772722025 DE2722025A DE2722025A1 DE 2722025 A1 DE2722025 A1 DE 2722025A1 DE 19772722025 DE19772722025 DE 19772722025 DE 2722025 A DE2722025 A DE 2722025A DE 2722025 A1 DE2722025 A1 DE 2722025A1
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Wolfgang Michel
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Description

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
KALLE Niederlassung der Hoechst AG K 2545+H
Wiesbaden-Biebrich
Membraneinheit, Vorrichtung mit Membraneinheit und Verfahren zur Blutreinigung
809848/0010
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG
K 2545+H
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Membraneinheit, eine Vorrichtung mit Membraneinheit und ein Verfahren zur Blutreinigung, d.h. zur Entfernung von toxischen und harnpflichtigen Metaboliten aus Blut. Unter Metaboliten sind diejenigen Bestandteile der lebenden Zellen zu verstehen, die den normalen Ablauf der Stoffwechsel reaktionen steuern sowie Stotfwechselprodukte, die im menschlichen oder tierischen Organismus gebildet oder abgebaut werden, wie z.B. Harnstoff, Kreatinin, Peptide, Kohlenhydrate und Elektrolyte, wie z.B. Natrium- oder Kaliumsalze, und Wasser.
Diafiltration und Hämoperfusion sind bekannte Verfahren zur Entfernung dieser Metabolite aus Blut. Bei der Diafiltration erfolgt die Trennung mit permselektiven, d.h. selektiv durchlässigen Membranen, während die Hämoperfusion auf dem Prinzip der Adsorption beruht.
Das Diafiltrationsverfahren arbeitet mit einer einstellbaren Druckdifferenz als treibender Kraft, die die Transportgeschwindigkeit bestimmt. Alle Substanzen, deren Molekülgröße unterhalb der Trenngrenze der permselektiven Membran liegt, werden als Ultrafiltrat im gleichen Konzentrationsverhältnis wie im Blut abgepreßt. Das Ultrafiltrat kann verworfen werden; jedoch muss ein gewisser Anteil der dem Blut entzogenen Ultrafiltratmenge mit allen lebensnotwendigen Substanzen im physiologischen Konzentrationsverhältnis wieder ersetzt werden.
Die Diafiltration wird in erster Linie, ähnlich der Hämodialyse, zur Behandlung von chronischen Nierenkranken angewandt.
Die Hämoperfusion hingegen arbeitet nach einem anderen
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HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG
K 2545+H -T-
Prinzip und wird bisher nahezu nur dann eingesetzt, wenn eine besonders rasche Entgiftung des Blutes, wie z.B. bei akutem Leberversagen oder bei Vergiftungen, erfolgen muß. Hierbei werden Adsorbentien, wie Aktivkohle oder makroporöse Ionenaustauscherharze, zur Adsorption toxischer Metabolite eingesetzt. Die Adsorbentien werden beispielsweise, meist umhüllt mit porösem Membranmaterial, in granulierter Form als sogenannte Granulen, in wäßriger Suspension umhüllt als Mikrokapseln, beschichtet auf Trägerbahnen oder als Faserbündel in von Blut durchströmten Säulen eingesetzt. Die bevorzugte Umhüllung der Adsorbentien mit porösem Membranmaterial verhindert den direkten Kontakt mit dem Blut, wodurch die Blutverträglichkeit verbessert werden soll. Dennoch ist das Risiko einer Blutschädigung ziemlich groß, vor allem durch Verluste von Blutformkörpern und Proteinen, durch Mikroembolien aufgrund ausgeschwemmter Adsorbenspartikel und durch Störung der Strömungsgleichmäßigkeit in der vom Blut durchströmten Säule. Infolge dieses hohen Risikos wird die Hämoperfusion in der Praxis auf die Fälle beschränkt, in denen der Patient sich in einem komatösen Zustand befindet.
Vor allem aber zeigen Hämoperfusionssysteme den Nachteil, daß das Adsorbens gewisse auszuscheidende, insbesondere harnpflichtige Metabolite, wie Wasser, Harnstoff, Elektrolyte und Ammoniak, nicht oder nur unzureichend zu adsorbieren vermag. Auch zusätzliche aufwendige und teuere Maßnahmen, wie der Einsatz von Enzymen, wie Urease, in Mikrokapseln, bringen keine einfache und befriedigende Beseitigung dieser Metabolite.
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Es wurde auch schon vorgeschlagen, die Vorrichtungen zur Diafiltration und Hämoperfusion in Serie zu schalten, um somit sowohl die rasche Entgiftungswirkung der Hämoperfusion zu nutzen als auch die nicht adsorbierbaren harnpflichtigen Metabolite abzuführen.
Dies ist jedoch infolge des großen Apparatevolumens, d.h. hohen Blutflill- und Restvol umens der Vorrichtungen, von Nachteil; insbesondere besteht für den Patienten die erhöhte Gefahr der Hypotonie. Ferner zeigen die Hämoper fusionsvorrichtungen die bereits oben gezeigten Nachteile, insbesondere besteht durch den zusätzlichen apparativen Aufwand ein höheres Risiko einer Blutschädigung. Weiterhin ist es schwierig, die beiden Vorrichtungen zu regulieren und aufeinander abzustimmen. Schließlich werden die
Behandlungskosten wesentlich erhöht.
Auch wurde bereits beschrieben, das bei einer Diafiltrationsvorrichtung anfallende Ultrafiltrat in eine Vorrichtung mit giftadsorbierenden Stoffen zu leiten und das entgiftete Filtrat anschließend wieder dem Blutkreis lauf zuzuführen. Hierbei werden beispielsweise Schwer metalle, wie Kupfer, durch Aktivkohle und hydriertes Zirkoniumoxid entfernt. Derartige Vorrichtungen arbeiten jedoch stufenweise und bedingen somit die gleichen Nachteile wie bei der Schaltung der Vorrichtungen in Serie, was insbesondere durch das große Apparatevolumen bedingt ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Membraneinheit, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entfernung von toxischen und harnpflichtigen Metaboliten aus Blut
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HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG
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vorzuschlagen, die die aufgezeigten Nachteile nicht oder nicht in diesem Maße aufweist und die sich insbesondere durch ihre Einfachheit, das verringerte Risiko für den Patienten und die rasche und intensive Entfernung der Metabolite auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Membraneinheit zur Entfernung von toxischen und harnpflichtigen Metaboliten aus Blut. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mindestens einer flächenhaften permselektiven Membran besteht, die sich auf einer oder beiden Seiten einer fluidaufnehmenden und gegebenenfalls fluidableitenden Trägerschicht befindet, in die mindestens ein Adsorbens eingebettet ist.
Das zu reinigende Blut wird an der der Trägerschicht
abgewandten Seite der permselektiven Membran vorbeigeleitet und das Ul trafi1 trat von der Trägerschicht aufgenommen.
Die permselektive Membran besteht aus dem bereits in der Hämodiafi1tration und Hämoperfusion eingesetzten Material, wie z.B. regenerierter Cellulose, Celluloseester, Celluloseether, Kohlenhydratgele, Polypeptide, Proteine, Polyamide, Polysulfone, Blockcopolymere mit Polycarbonat, Polymere oder Copolymere von Derivaten der Acrylsäure oder Metacrylsäure, wie Nitrile oder Ester, Polymere oder
Copolymere mit Vinylalkohol. Um gegebenenfalls die
umständliche Aufbewahrung der Membran im feuchten Zustand vor der Inbetriebnahme der Membraneinheit zu umgehen, können sogenannte Trockenmembranen, die wiederanfeuchtbar sind, verwendet werden.
Die Porengröße der permselektiven Membran liegt im
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Bereich von 2 bis 10 nm. Die Membran kann antithrombogen und biokompatibel ausgerüstet sein.
Die permselektive Membran befindet sich auf einer fluidaufnehmenden Trägerschicht, die zur Aufnahme des Filtrats und der darin enthaltenen Metabolite fähig ist und in die mindestens ein Adsorbens zur Bindung der im Filtrat vorhandenen toxischen Metabolite eingebettet ist.
Unter Einbetten ist auch zu verstehen, daß das Adsorbens sich zumindest an der Oberfläche der Trägerschicht befindet, z.B. in öffnungen, Rillen, Kanälen oder Vertiefungen.
Die nicht adsorbierten Metabolite, insbesondere Wasser, werden von der Trägerschicht aufgenommen und gegebenenfalls von dort abgeleitet.
Die Trägerschicht dient auch der Verstärkung und Stützung der Membran, so daß die Membran leicht zu handhaben ist und Membranbeschädigungen vermieden werden. Die Trägerschicht besteht beispielsweise aus Papier, einem Gewebe, Vlies oder Maschennetz aus Kunststoff.
Auch Platten oder Folien, gegebenenfalls mit flüssigkeitsleitender Profilierung und/oder aus porösen oder saugfähigem Material, sind als Trägerschicht geeignet. Sie bestehen beispielsweise aus gesintertem Polyäthylen, besonders vorteilhaft jedoch aus saugfähigem Kunstschwamm, insbesondere aus regenerierter Cellulose, der als Schwammtuchmaterial bekannt ist.
Die Herstellung von Kunstschwamm aus regenerierter Cellulose ist bekannt. Hierzu wird zunächst Zellstoff in Viskose übergeführt. In die Viskose werden gegebenenfalls
Verstärkungsfasern, z.B. Baumwollfasern einer Länge von 12
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bis 15 mm, und zur Porenbildung Salzkörner, insbesondere Glaubersalzkristalle, gewünschter Korngröße eingearbeitet Daraufhin wird die Masse beispielsweise auf ein endloses Trägerband aufgetragen und in der Hitze durch das Koagulationsmedium, z.B. durch ein Wasserbad von etwa 1000C, ausgefällt. Im Wasserbad wird ein Großteil des Salzes gelöst und ausgewaschen. Danach durchläuft der Kunstschwamm ein Fällbad mit wäßriger Schwefelsäure, gegebenenfalls ein Chloritbleichbad und eine weitere Waschstrecke, wo intensiv mit Wasser gewaschen wird. Am Schluß wird das aufgesogene Wasser abgequetscht und getrocknet.
Bezüglich der chemischen Reinheit des Kunstschwammes sind hohe Anforderungen zu stellen, die mit den für Verbandmull und Mullbinden aus Zellwolle geforderten Normen (DIN 61 631) vergleichbar sind. Er darf keine toxischen Verbindungen oder Verunreinigungen enthalten; die abschließende intensive Waschung mit Wasser bei der Herstellung des Kunstschwammes ist deshalb sorgfältig durchzuführen, gegebenenfalls mit salzfreiem Wasser. Auch der Zusatz von Farbstoffen oder optischen Aufhellern ist für diesen Zweck nicht zulässig. Zur Verbesserung des Trübungsgrades des wäßrigen Auszuges wird auf der Oberfläche des Kunstschwammes ein Celluloseether vernetzt und mit einem hydrophilierend wirkenden Netzmittel versetzt.
Die permselektive Membran kann auf eine oder beide Seiten der fluidaufnehmenden Trägerschicht lose aufgelegt oder durch Kleben, Siegeln oder Schweißen, verbunden werden. Bevorzugt wird die Membranschicht direkt auf der
Oberfläche der Trägerschicht durch Koagulation oder
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JO
Regenerieren einer geeigneten Lösung der membranbildenden Substanz erzeugt.
Die fluidaufnehmende Trägerschicht kann gegebenenfalls eine Profilierung aufweisen, beispielsweise regelmäßig verteilte Noppen oder eine Riffelung, auf der sich ein- oder beidseitig eine permselektive Membran befindet und die somit ebenfalls eine Profilierung aufweisen kann. Das Adsorbens ist in der fluidaufnehmenden Trägerschicht, zumindest jedoch an ihrer Oberfläche vorhanden und dient vor allem zur Bindung toxischer Metabolite. Es kann aus einem faserförmigen Körper oder einem flächenhaften Gebilde, d.h. einem Gewebe, Gewirke, Vlies oder Geflecht bestehen. Unter Gewebe ist ein aus Kette und Schuß aufgebautes Flächengebilde zu verstehen. Ein
Geflecht ist definitionsgemäß ein in der Art eines
gängigen Maschendrahtes aufgebauter Körper. Vorzugsweise liegt das Adsorbens in granulierter oder pulverisierter Form vor.
Als Adsorbentien werden insbesondere Aktivkohle,
Verbindungen mit Ionenaustauscherkapazität oder hydrophobe Kunststoffe z.B. poröses Polystyrolharz oder Polyäthylen verwendet.
Das bzw. die Adsorbentien werden vorzugsweise bei der Herstellung der Trägerschicht in diese eingebracht. Wird als Trägerschicht ein Kunstschwamm aus regenerierter Cellulose verwendet, so wird das Adsorbens z.B. in die Viskose eingearbeitet; anschließend wird die Viskose wie üblich zur Koagulation gebracht.
Sofern das Adsorbens aus schweißfähigem Material, wie
z.B. aus einem Polyolefin, Polyamid, Polyvinylchlorid oder
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Polystyrol, besteht, so zeigt insbesondere eine Trägerschicht aus regenerierter Cellulose den zusätzlichen Vorteil, daß sie mit einer permselektiven Membran aus schweißfähigem Material durch Schweißen verbunden werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Entfernung von toxischen und harnpflichtigen Metaboliten aus Blut. Sie besteht aus mindestens einem Zulauf für das zu reinigende Blut und mindestens einem Ablauf für das gereinigte Blut. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf für das zu reinigende Blut und der Ablauf für das gereinigte Blut mit der permselektiven Membran mindestens einer Membraneinheit in Verbindung stehen, die die kennzeichnenden Merkmale der Membraneinheit nach einem der
Ansprüche aufweist.
Die Vorrichtung kann einen oder mehrere Abläufe für das Filtrat aufweisen, die mit der fluidaufnehmenden Trägerschicht in Verbindung stehen.
Wird auf eine Fi1tratableitung verzichtet, ist es
erforderlich, daß die Vorrichtung ausreichend dimensioniert und den sich durch die Fi1trataufnähme ändernden Strömungsund Druckverhältnissen angepaßt ist. In diesem Fall wird die Abführung nicht adsorbierbarer Stoffe wesentlich verringert und vorzugsweise der Entzug von Wasser und adsorbierbaren toxischen Metaboliten bewirkt, da das Adsorbens das Gleichgewicht der toxischen Metabolite an der Grenzfläche der permselektiven Membran verschiebt und die Trägerschicht Wasser aufnimmt.
Einige Ausführungsbeispiele der in einer Vorrichtung
angeordneten Membraneinheit werden anhand der Figuren
«03848/0010
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K 2545+H
Al
näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine spiralförmig aufgewickelte Membraneinheit im Schnitt,
Figur 2 eine zweite Ausführungsform der Membraneinheit in perspektivischer Ansicht geschnitten.
In Figur 1 ist eine spiralförmig aufgewickelte Membraneinheit im Schnitt dargestellt. Sie besteht aus einer beidseitig mit einer permselektiven Membran 1 umhüllten fluidaufnehmenden Trägerschicht 2. Die Membran 1 wird aufgrund einer Profilierung ihrer Oberfläche im Abstand zu der gegenüberliegenden permselektiven Membran gehalten. In die Trägerschicht ist ein pulverförmiges, granuliertes, faserförmiges oder flächenhaftes Adsorbens 3 zur raschen Bindung der toxischen Metabolite eingebettet.
Die Zuführung des Blutes erfolgt über einen nicht dargestellten Zulauf vertikal zur Zeichenebene in die durch die Profilierung der permselektiven Membranen 1 gebildeten Hohlräume 4, das Blut durchströmt die Hohlräume 4 und wird anschließend über einen nicht dargestellten Ablauf der Vorrichtung entnommen.
Das durch die permselektive Membran 1 hindurchtretende Filtrat wird von der Trägerschicht 2 aufgenommen.
Weist die permselektive Membran 1 keine Profilierung auf, so wird ein Abstandshalter, beispielsweise in Form eines Maschennetzes, notwendig, der einen Hohlraum für den Durchlaß von Blut aufrechterhält.
Das Blut durchströmt die gewickelte Membraneinheit in axialer Richtung, es ist auch möglich, daß das Blut in Richtung der Wicklung der Spirale fließt, wobei es je nach Strömungsrichtung zentral oder am Umfang der Wicklung
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HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG
K 2545+H - Yt -
abgeführt wird.
Die in Figur 2 im Querschnitt abgebildete Ausführungsform der Membraneinheit besteht aus einer leporelloartig gefalteten fluidaufnehmenden Trägerschicht 2, die beidseitig mit permselektiven Membranen 1 beschichtet ist. In die fluidaufnehmende Trägerschicht 2 ist mindestens ein Adsorbens 3 zur Bindung von toxischen Metaboliten ei ngebettet.
Zwischen den benachbarten Lagen dieser Faltung befinden
sich Abstandshalter 5 mit gewellter Oberfläche, die einen Hohlraum zum Durchlaß von Blut aufrechterhalten. Weist die fluidaufnehmende Trägerschicht und damit auch die Membran eine Profilierung auf, können die Abstandshalter entfallen.
Es ist auch möglich, die Membraneinheit durch Vertauschung der Schichten so zu gestalten, daß der Abstandshalter leporelloartig gefaltet ist, während sich die fluidaufnehmende Trägerschicht mit eingebettetem Adsorbens und permselektiver Membran zwischen den benachbarten Lagen der
Faltung befindet.
Neben den in den Figuren gezeigten Ausführungsformen der Membraneinheit besteht auch die Möglichkeit, die Membraneinheiten in Form von rechteckigen oder kreisförmigen Platten zu einem Stapel hintereinander und im Abstand zueinander anzuordnen, wobei eine der Zahl der Membraneinheiten entsprechende Anzahl von Zuleitungsstegen zur Zuführung des zu behandelnden Blutes in die einzelnen Membraneinheiten und gegebenenfalls eine entsprechende Anzahl von Ableitungskanälen am gegenüberliegenden Ende der jeweiligen Membraneinheiten vorhanden sind. Ferner
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kann die Zuführung des zu behandelnden Blutes auch in die erste Membraneinheit der gestapelten Membraneinheiten, die Abführung des behandelten Blutes aus der letzten Merabraneinheit des Stapels erfolgen. Das Blut wird hierbei am Ende jeder Membraneinheit umgelenkt und in die benachbarte Membraneinheit eingeführt, die dann in Gegenrichtung durchströmt wird.
Die erfindungsgemäße Membraneinheit und die damit ausgerüsteten Vorrichtungen eignen sich in hervorragendem Maße zur Entfernung von toxischen und harnpflichtigen Metaboliten aus Blut.
Sie vereinigen bei geringem Apparatevolumen die Vorteile der Diafiltrationsvorrichtungen mit denen der Hämoperfusionsvorrichtung, d.h. sie sind auch zur Abtrennung von Wasser, Elektrolyten, Harnstoff und Ammoniak aus Blut geei gnet.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Entfernung von toxischen und harnpflichtigen Metaboliten aus Blut.
Es ist dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem zu
reinigenden Blut mit einer flächenhaften permselektiven Membran harnpflichtige und toxische Metabolite entfernt und das Filtrat unmittelbar nach Durchtritt durch die Membran in der gleichen Vorrichtung über mindestens ein, toxische Metabolite adsorbierendes Adsorbens leitet.
Wird bei diesem Verfahren das Filtrat über einen oder mehrere mit der Trägerschicht in Verbindung stehende Abläufe abgeleitet, muß ein Teil der dem Blut entzogenen und für den Organismus unentbehrlichen Substanzen in physiologischer Konzentration in einer Ersatzflüssigkeit
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analog dem Prinzip der Diafiltration wieder zugeführ.t werden.
Entfällt die Zufuhr einer Ersatzflüssigkeit und die Ableitung für das Filtrat, so wird das Filtrat von der saugfähigen Trägerschicht aufgenommen und bevorzugt Wasser und adsorbierbare toxische Metabolite entfernt.
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Claims (12)

  1. HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG
    K 2545 + H - y- 13. Mai 1977
    WLJ-Dr.Gt-df
    Patentansprüche
    ^ 1.JMembraneinheit zur Entfernung von toxischen und harnpflichtigen Metaboliten aus Blut, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mindestens einer flächenhaften permselektiven Membran besteht, die sich auf einer oder beiden Seiten einer fluidaufnehmenden und gegebenenfalls f1uidableitenden Trägerschicht befindet, in die mindestens ein Adsorbens eingebettet ist.
  2. 2. Membraneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als fluidaufnehmende Trägerschicht ein saugfähiges und/oder poröses Material verwendet wird.
  3. 3. Membraneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerschicht ein Kunstschwainn, vorzugsweise aus regenerierter Cellulose, verwendet wird.
  4. 4. Membraneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die fluidaufnehmende Trägerschicht und die aufgebrachte permselektive Membran eine Profilierung aufweist.
  5. 5. Membraneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorbens aus flächenhaften und/oder faserförmigen Gebilden und/oder Granulen und/oder Pulvern aus Aktivkohle besteht.
  6. 6. Membraneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorbens aus flächenhaften und/oder faserförmigen Gebilden und/oder Granulen und/oder Pulvern mit Ionenaustauscherkapazität besteht.
  7. 7. Membraneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorbens aus flächen-haften und/oder faserförmigen Gebilden und/oder aus
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    HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG
    K 2545+H - 2 -
    Granulen und/oder Pulvern aus hydrophobem Kunststoff oder porösem Kunstharz besteht.
  8. 8. Membraneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie spiralförmig aufgewickelt ist.
  9. 9. Membraneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie 1eporel1oartig gefaltet ist.
  10. 10. Vorrichtung zur Entfernung von toxischen und harnpflichtigen Metaboliten aus Blut, bestehend aus mindestens einem Zulauf für das zu reinigende Blut und mindestens einem Ablauf für das gereinigte Blut, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf für das zu reinigende Blut und der Ablauf für das gereinigte Blut mit der permselektiven Membran mindestens einer Membraneinheit in Verbindung stehen, wobei die Membraneinheit oder die Membraneinheiten die kennzeichnenden Merkmale nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweisen.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn-
    zeichnet, daß eine Vielzahl von Membraneinheiten nebeneinander angeordnet sind.
  12. 12. Verfahren zur Entfernung von toxischen und harnpflichtigen Metaboliten aus Blut, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem zu reinigenden Blut mit einer flächenhaften permselektiven Membran harnpflichtige und toxische Metabolite entfernt und das Filtrat unmittelbar nach Durchtritt durch die Membran in der gleichen Vorrichtung über mindestens ein, toxische Metabolite adsorbierendes Adsorbens leitet.
    8 0984.&/.0010
DE19772722025 1977-05-16 1977-05-16 Membraneinheit, vorrichtung mit membraneinheit und verfahren zur blutreinigung Ceased DE2722025A1 (de)

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DE19772722025 DE2722025A1 (de) 1977-05-16 1977-05-16 Membraneinheit, vorrichtung mit membraneinheit und verfahren zur blutreinigung
US05/829,942 US4206050A (en) 1977-05-16 1977-09-01 Membrane unit and apparatus for removing metabolite contaminants from blood
CA000303217A CA1117028A (en) 1977-05-16 1978-05-12 Membrane unit and apparatus for removing metabolite contaminants from blood
NL7805215A NL7805215A (nl) 1977-05-16 1978-05-12 Membraaneenheid, inrichting met membraaneenheid en werkwijze voor het zuiveren van bloed.
SE7805484A SE7805484L (sv) 1977-05-16 1978-05-12 Membranenhet, anordning med membranenhet och forfarande for blodrening
BE187661A BE867037A (fr) 1977-05-16 1978-05-12 Dispositif a membrane, appareil muni de ce dispositif et procede d'epuration du sang
DK210378A DK210378A (da) 1977-05-16 1978-05-12 Apparat og fremgangsmaade til fra blod samtidigt at fjerne giftige metaboliske stoffer og saadanne der skal udskilles med urinen
JP5749978A JPS53142092A (en) 1977-05-16 1978-05-15 Film module for simultaneously removing toxins and urinary metabolic substances from blood* device having same module* and method of simultaneously removing toxins and urinary metabolic substances fro
GB19504/78A GB1597888A (en) 1977-05-16 1978-05-15 Membrane unit a device containing it and a method for purifying blood
FR7814380A FR2390965B1 (fr) 1977-05-16 1978-05-16 Dispositif a membrane, appareil muni de ce dispositif et procede d'epuration du sang

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NL (1) NL7805215A (de)
SE (1) SE7805484L (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0081182A2 (de) * 1981-12-07 1983-06-15 Hoechst Aktiengesellschaft Folie zum Trennen flüssiger oder gasförmiger Mehrkomponentensysteme
EP0180987A2 (de) * 1984-11-09 1986-05-14 TERUMO KABUSHIKI KAISHA trading as TERUMO CORPORATION Flache permeable Membran und Verfahren zu ihrer Herstellung
US4743375A (en) * 1958-08-29 1988-05-10 Terumo Corporation Flat permeable membrane
WO1989004202A1 (en) * 1987-11-13 1989-05-18 Horst Chmiel Device for preparative liquid chromatography or adsorption
EP0367717B1 (de) * 1988-11-01 1993-06-09 GebràœDer Sulzer Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Durchführung von Sorptionsverfahren
WO2002043844A1 (de) * 2000-11-29 2002-06-06 Intech Thüringen Gmbh Werkstoff zur detoxikation körperfremder, toxisch wirkender substanzen im blut
WO2002043843A1 (de) * 2000-11-29 2002-06-06 Intech Thüringen Gmbh Werkstoff zur begrenzten selektiven adsorption und/oder absorption von körpereigenen substanzen im blut

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1312429C (en) * 1985-08-29 1993-01-12 Yukio Seita Porous membrane for separation of blood components and method for manufacture thereof
CH670573A5 (de) * 1985-11-22 1989-06-30 Sulzer Ag
US4756835A (en) * 1986-08-29 1988-07-12 Advanced Polymer Technology, Inc. Permeable membranes having high flux-density and low fouling-propensity
US4906374A (en) * 1986-12-23 1990-03-06 Pall Corporation Filtration media with low protein adsorbability
US4894157A (en) * 1987-10-05 1990-01-16 Micron Separations, Inc. Process for producing supported celluosic membranes and products
EP0520737A1 (de) * 1991-06-28 1992-12-30 Pall Corporation Filteranordnung mit einer relationsgeschweissten Endkappe
US5543047A (en) * 1992-11-06 1996-08-06 Pall Corporation Filter with over-laid pleats in intimate contact
US5403482A (en) * 1993-10-12 1995-04-04 Gelman Sciences Inc. Self-supporting, pleated, spirally wound filter and the corresponding process of making
AU3968495A (en) * 1994-10-21 1996-05-15 Pall Corporation Fluid processing apparatus
JPH08192006A (ja) * 1995-01-13 1996-07-30 Pall Corp 濾過器
US6103120A (en) * 1995-10-23 2000-08-15 Pall Corporation Fluid processing apparatus
DE69634141T2 (de) * 1996-02-06 2005-12-22 Bellco S.P.A. Adsorptive extrakoporale Entfernung von Zytokinen bei akutem Organversagen
FR2744619A1 (fr) * 1996-02-14 1997-08-14 Feuvray Beatrice Tissu pour articles de toilette ou de nettoyage
US6186146B1 (en) 1996-08-30 2001-02-13 Delcath Systems Inc Cancer treatment method
US5911883A (en) * 1996-10-04 1999-06-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Flow-by solid phase extraction method
US5919163A (en) * 1997-07-14 1999-07-06 Delcath Systems, Inc. Catheter with slidable balloon
US5817046A (en) * 1997-07-14 1998-10-06 Delcath Systems, Inc. Apparatus and method for isolated pelvic perfusion
US6022477A (en) * 1997-11-14 2000-02-08 New Jersey Institute Of Technology Method and apparatus for isolation purification of biomolecules
US6986847B2 (en) * 2002-05-10 2006-01-17 New Jersey Institute Of Technology Method and apparatus for isolation and purification of biomolecules
WO2005102493A1 (en) * 2004-03-23 2005-11-03 Mykrolis Corporation Laminate type membrane filter element and filter cartridge using the same
GB0809092D0 (en) * 2008-05-20 2008-06-25 Univ Strathclyde Fluid processing device
CA2766670C (en) 2009-11-17 2018-07-10 Brightwake Limited Device and method for processing fluid

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2054446A1 (de) * 1970-11-05 1972-05-10 Henning, George Ernest von, 6800 Mannheim Biologische Reaktionskammer
DE2225862A1 (de) * 1972-05-27 1973-12-06 George Ernest Von Henning Biologische reaktionskammer
DE2444540A1 (de) * 1973-09-19 1975-03-20 Takeda Chemical Industries Ltd Haemodialyse-geraet
DE2705734B2 (de) * 1977-02-11 1981-05-27 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Dialysemembran für die Hämodialyse

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3367504A (en) * 1964-12-21 1968-02-06 Gulf General Atomic Inc Spirally wrapped reverse osmosis membrane cell
US3670892A (en) * 1969-11-06 1972-06-20 William Baerg Reverse osmosis apparatus
US3742946A (en) * 1970-05-15 1973-07-03 C Grossman Apparatus for the in vivo treatment of blood containing harmful components resulting from chronic uremia and other conditions
US3827562A (en) * 1972-03-03 1974-08-06 W Esmond Filtering device
US3813334A (en) * 1973-04-09 1974-05-28 Desalination Systems Porous backing material for semipermeable membrane cartridges
US3985655A (en) * 1974-05-16 1976-10-12 Extracorporeal Medical Specialties Inc. Dialyzer coil with porous support for membrane
US4048064A (en) * 1976-04-23 1977-09-13 Clark Iii William T Biocompatible hemoperfusion system
SE441143B (sv) * 1976-09-02 1985-09-16 Hoechst Ag Membranenhet och anordning for avlegsnande av metaboliter ur blod

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2054446A1 (de) * 1970-11-05 1972-05-10 Henning, George Ernest von, 6800 Mannheim Biologische Reaktionskammer
DE2225862A1 (de) * 1972-05-27 1973-12-06 George Ernest Von Henning Biologische reaktionskammer
DE2444540A1 (de) * 1973-09-19 1975-03-20 Takeda Chemical Industries Ltd Haemodialyse-geraet
DE2705734B2 (de) * 1977-02-11 1981-05-27 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Dialysemembran für die Hämodialyse

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4743375A (en) * 1958-08-29 1988-05-10 Terumo Corporation Flat permeable membrane
EP0081182A2 (de) * 1981-12-07 1983-06-15 Hoechst Aktiengesellschaft Folie zum Trennen flüssiger oder gasförmiger Mehrkomponentensysteme
EP0081182A3 (en) * 1981-12-07 1983-08-17 Hoechst Aktiengesellschaft Membrane for the separation of liquid or gaseous multicomponent systems
EP0180987A2 (de) * 1984-11-09 1986-05-14 TERUMO KABUSHIKI KAISHA trading as TERUMO CORPORATION Flache permeable Membran und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0180987A3 (en) * 1984-11-09 1987-06-24 Terumo Kabushiki Kaisha Trading As Terumo Corporation Flat permeable membrane and method for manufacture thereof
US4964991A (en) * 1984-11-09 1990-10-23 Terumo Corporation Flat permeable membrane and for manufacture thereof
US5071554A (en) * 1984-11-09 1991-12-10 Terumo Corporation Flat permeable membrane and method for manufacture thereof
WO1989004202A1 (en) * 1987-11-13 1989-05-18 Horst Chmiel Device for preparative liquid chromatography or adsorption
EP0367717B1 (de) * 1988-11-01 1993-06-09 GebràœDer Sulzer Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Durchführung von Sorptionsverfahren
WO2002043844A1 (de) * 2000-11-29 2002-06-06 Intech Thüringen Gmbh Werkstoff zur detoxikation körperfremder, toxisch wirkender substanzen im blut
WO2002043843A1 (de) * 2000-11-29 2002-06-06 Intech Thüringen Gmbh Werkstoff zur begrenzten selektiven adsorption und/oder absorption von körpereigenen substanzen im blut

Also Published As

Publication number Publication date
CA1117028A (en) 1982-01-26
NL7805215A (nl) 1978-11-20
GB1597888A (en) 1981-09-16
FR2390965A1 (fr) 1978-12-15
SE7805484L (sv) 1978-11-17
US4206050A (en) 1980-06-03
BE867037A (fr) 1978-11-13
DK210378A (da) 1978-11-17
JPS53142092A (en) 1978-12-11
FR2390965B1 (fr) 1985-06-28

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