血液过滤材料去除白血病作用机制的研究进展

血液过滤材料去除白血病作用机制的研究进展

1血液成分的作用血液是维持人体正常活动不可或缺的重要物质。血液中含有血浆和红细胞。血细胞可分为血小板(2～3μm)、白细胞(6～20μm)和红细胞(6～9.5μm)。各种血液成分有不同的作用。其中血小板主要起止血作用。近年来由于自身免疫疾病的治疗和体外血循环治疗白血病的应用,越来越多的病人需要血小板输注。但是血小板浓缩液中若含有白细胞,病人体内很可能产生白细胞抗体,产生过敏反应,如发热、发冷、头痛、呕吐等。白细胞还带有乙肝病毒、丙肝病毒、爱滋病毒等亲细胞病毒。而且最近研究表明血液中的白细胞越少血小板的成活率越高。所以为避免血小板输注无效必须将血液中的白细胞去除目前国外从血小板浓缩液中去除白细胞的方法有:过滤法、白膜法、带小囊的塑料袋、单采机法2细胞间质主要受压组织形态法由于血液是一种生物活性分子,且为非牛顿粘流体,因而它的过滤机理比较复杂。对流体微粒而言,一般认为过滤作用是以下五种机理联合作用的结果,即筛分、惯性、截留、扩散、静电。白细胞过滤主要是筛滤和吸附同时起作用。而筛滤主要是由孔径效应和边缘效应所致。(1)孔径效应:由于白细胞和其他细胞之间有直径差异,且红细胞、血小板的变形性比白细胞好,白细胞几乎无法通过直径小于5μm的微孔,而红细胞、血小板则易通过。(2)边缘效应:血液流经毛细孔时,由于红细胞柔软且两侧内凹,可以弯曲,红细胞往往沿着毛细孔的轴线流动,这时速度最大;而白细胞又硬又圆,相对来说流动能力要差,常被推向孔壁,这样会激发白细胞粘附到孔壁上。毛细孔直径越小,边缘效应显著。吸附则主要取决以下因素:表面化学基团、表面电荷、表面润湿性、表面结构。白细胞和血小板都带负电荷,但是表面电荷密度不同,因此可使滤材带有一定的正电荷使血小板通过而白细胞被截留。但血液过滤机理的研究仍不完善,有待进一步深入。3其他非织造材料血液过滤材料除了要满足一般过滤材料的基本条件外最重要的还必须保证过滤材料对血液的相容性。表面浸润性是影响血液相容性的重要因素。国外选取的材料有合成纤维,如聚酯、聚丙烯纤维等;有天然纤维,如羊毛、棉花;有玻璃纤维等。近年来主要以合成纤维居多。非织造布工业的迅速发展给血液过滤提供了更合适的滤材。非织造布的生产方式主要有针刺法、熔喷法和湿法等。其中,熔喷工艺能赋于产品超细的纤维结构(3μm是具有代表性的孔径),增大纤维的表面积和孔隙率(约为75%～80%),空隙分布均匀,孔径小,纤维比表面积大,具有过滤效率高、容尘量大、过滤阻力小、化学性能稳定等特点,因此被广泛应用。由于血小板的粘性极好,易于粘附在任何非生理表面上且血小板的临界表面润湿张力为73×104高血压病组织材料的表面改性高分子材料的吸湿性与其分子结构有着非常密切的关系,然而,聚酯大分子结构的链段规整性都很高,结晶度很大,分子结构紧密,且表面极性基团的含量很少,就使得这些纤维或非织造布的亲水性很差,与血液的亲和性也不好,导致过滤材料的利用率低,过滤效率低。文献中都曾提及可以通过对纤维材料进行表面改性来提高其对血液的过滤效率。在实验中也发现,在血液过滤过程中由于血液对于非织造布的润湿渗透性能差,过滤介质的表面利用率不高,从而影响了血液的过滤效果。所以通过表面改性的方法,提高过滤效率和过滤材料的利用率,对临床白细胞过滤具有重要意义。对非织造布表面改性只能发生在材料表面,主要是通过在材料表面引入-OH、-COOH等亲水基团以提高非织造布的表面浸润性。目前对非织造布表面改性的方法主要有表面处理法和表面接枝改性。由于聚酯纤维内部缺少活性中心,表面接枝较困难,且成本较高不易于推广。而根据美国专利的报道,通过表面涂层改性的方法提高了滤材亲水性,而且血小板回收率较高,故本文采用了涂层的方法。4.1在织物表面沉积活性成分适用于该方法的表面处理剂一般是由两种物质组成的一个体系,其中一种物质是含有亲水基团的水溶性聚合物,另一种是联结水溶性聚合物与纤维的交联剂,它要含有能和水溶性聚合物反应的官能团。水溶性聚合物要能形成膜,作为这种水溶性的高聚物有:聚丙烯酸、聚乙烯醇、水溶性纤维素、可溶性淀粉等。有文献报道,用2-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪)-6-磺酸钠苯胺或三-磺化乙基磺酸内盐或脲甲醛和丙酮的预缩聚物作交联剂,用浸轧-焙烘工艺将水溶性的羟甲基纤维素在织物表面沉积成膜,可改善织物的亲水性及去污性。日本三菱公司报道,水溶性高分子化合物与三聚氰酰胺衍生物的组合所构成的表面处理剂可以赋予纤维持久的亲水性。纤维在含有上述两种物质的溶液中处理,当纤维表面附着处理剂后,再进行蒸气处理,纤维表面就形成了具有架桥结构的亲水性皮膜。所形成的亲水性高分子皮膜不溶于水。这种在纤维表面成膜,赋予纤维亲水性的原理一般认为是:选择一个合适的交联剂,采取一定的工艺,控制交联剂与水溶性高聚物的反应程度,从而使水溶性高聚物的一部分亲水基团保留在纤维表面,使纤维亲水性得以改善。此方法简单易行且投资少,易达到工业化生产的要求。4.2表面处理剂的制备含有亲水性基团的化合物与聚酯纤维的共结晶是提供纤维持久亲水性的有效方法。应用较多的是含有聚乙二醇-醚基团的共聚物与聚酯纤维的共结晶。首先将含有聚乙二醇-醚基团的共聚物溶解在水溶性乙烯基化合物中构成表面处理剂。然后将纤维浸在表面处理剂或将表面处理剂喷雾在纤维表面上,使纤维和表面处理剂两者乳胶化。再经热处理后,含有聚乙二醇-醚基团的共聚物就牢固地结合在纤维表面上。有文献报道将含有聚烷基醇-醚基团的共聚物以及水溶性乙烯基化合物附着在纤维表面,可改善纤维的亲水性4.3表面活性剂的制备聚酯纤维结构紧密,表面光滑,较难和一般试剂发生化学反应。通过在纤维表面形成活性中心而发生化学反应,取得了一定进展。现在一般采用碱水解聚酯纤维的方法,使纤维表面产生活性中心。此方法简单易行且投资小,但对纤维的亲水性改善较小,应结合其他方法一起使用。5原则应用治疗血小板去除率国外对白细胞过滤器的研制较早,从20世纪20年代末的第一代纤维塞式过滤器,经历了70年代初的第二代网状和柱状过滤器,目前国外对白细胞滤器的研究已进展到第三代,主要是不仅具有较高的白细胞去除率,而且具有选择性功能,即有可选择性去除浓缩血细胞中的白细胞。如可以从浓缩的血小板或全血中选择性去除白细胞,而血小板几乎不损失国内