用于从血浆移除蛋白结合性毒素的设备转让专利

申请号 : CN201380067689.3

文献号 : CN105209088B

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发明人 : U·泰斯古勒纳J·杨科夫斯基A·菲比格

申请人 : 弗雷森纽斯医疗护理德国有限责任公司

摘要 :

本发明涉及一种用于从血浆体外移除蛋白结合性毒素的设备,包括:第一管线装置(10)、第二管线装置(12)、第三管线装置(24)和第四管线装置(27);透析器或血液过滤器(18)和/或吸附器(19),其布置在第一管线装置(10)与第二管线装置(12)之间;用于生成场的部件(14),所述部件至少部分围绕第一管线装置(10)和/或透析器或血液过滤器(18)和/或吸附器(19);布置在第一管线装置(10)和/或第二管线装置(12)中的可控制的流体传输装置(16)以及布置在第三管线装置(24)和/或第四管线装置(27)中的至少一个可控制的体液流体传输装置(16);过滤器(20),过滤器(20)的渗透侧连接到第一管线装置(10)和第二管线装置(12),过滤器(20)的透析侧的入口(22)连接到能够连接到患者(P)的第三管线装置(24),以及透析侧的出口(26)连接到能够连接到患者(P)的第四管线装置(26)。在所述设备中,能够借助于流体传输装置(16)产生通过管线装置(10,12,24,27)、透析器或血液过滤器(18)和/或吸附器(19)的流体的可控制的流动速率。

权利要求 :

1.一种用于从血浆体外移除蛋白结合性毒素的设备,包括:第一管线装置(10)、第二管线装置(12)、第三管线装置(24)和第四管线装置(27);透析器或血液过滤器(18)和/或吸附器(19),其布置在所述第一管线装置(10)与所述第二管线装置(12)之间;用于生成场的部件(14),其至少部分围绕所述第一管线装置(10)和/或所述透析器或血液过滤器(18)和/或所述吸附器(19);布置在所述第一管线装置(10)和/或所述第二管线装置(12)中的可控制的流体传输装置(16)以及布置在所述第三管线装置(24)和/或所述第四管线装置(27)中的至少一个可控制的体液流体传输装置(16);过滤器(20),其中,所述过滤器(20)的渗透侧连接到所述第一管线装置(10)和所述第二管线装置(12),以及所述过滤器(20)的待透析侧在其入口(22)处连接到能够连接到患者(P)的所述第三管线装置(24),并且在其出口(26)处连接到能够连接到所述患者(P)的所述第四管线装置(27),其中,能够借助于所述流体传输装置(16)生成通过所述管线装置(10,12,24,27)和所述透析器或血液过滤器(18)和/或所述吸附器(19)的流体的可控制的流动,其中,所述部件(14)生成频率为100kHz至2GHz的高频电场和/或频率为100kHz至2GHz的高频电磁场和/或具有10V/m和400V/m之间的场强的直流电场。

2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述部件(14)生成高频电磁场和直流电场。

3.根据权利要求1所述的设备,其中,所述部件(14)生成高频电场和直流电场。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的设备,其中,透析器(18)和吸附器(19)布置在所述第一管线装置(10)与所述第二管线装置(12)之间。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的设备,其中,透析器(18)布置在所述第一管线装置(10)与所述第二管线装置(12)之间。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的设备,其中,吸附器(19)布置在所述第一管线装置(10)与所述第二管线装置(12)之间。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的设备,其中,用于生成场的所述部件选自高频线圈、高频电极和/或高频电容器。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的设备,其中,所述高频电场或所述高频电磁场的频率为1MHz至1GHz。

9.根据权利要求1至3中的任一项所述的设备,其用于急性或慢性肾功能衰竭的治疗中。

10.根据权利要求1至3中的任一项所述的设备,其用于急性或慢性肝功能衰竭的治疗中。

说明书 :

用于从血浆移除蛋白结合性毒素的设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于在电磁交流场和/或直流电场的影响下从患者的血浆移除蛋白结合性毒素的设备。

背景技术

[0002] 健康的肾脏的任务是通过形成尿液来清除来自新陈代谢的最终产物(尿液中必须移除的物质)和来自身体的毒素(尿毒症毒素)。肾脏移除具有不同分子量的广谱的物质。R.Vanholder等人(R.Vanholder等人,肾脏国际(Kidney International),第63期(2003年)第1934-1943页)发表了对尿毒症毒素的评论。尿毒症毒素根据其分子量分类为三个种类。
具有小于500道尔顿(Dalton)的分子量的毒素形成具有低分子量的基。中等大小的分子处于500与12000D之间的分子量的中间范围。中等大小的分子包括例如β2-微球蛋白(11800D)。第三种尿毒症毒素由具有超过12000D的分子量的分子形成。
[0003] 另外,还根据其水溶性对尿毒症毒素进行区分。具有良好的水溶性和低分子量的尿毒症毒素的示例包括尿素、肌酸酐、草酸、胍和尿酸。
[0004] 具有低水溶性的尿毒症毒素的示例包括p-对甲酚、硫酸吲哚酚、苯酚、马尿酸和高半胱氨酸。这些尿毒症毒素主要结合至血清中的蛋白质。
[0005] 在健康人中,经由肾脏利用尿液来清除尿毒症毒素。然而,在慢性肾功能衰竭中,尿毒症毒素停留在患者的血液中并且必须通过血液透析或腹膜透析清除。
[0006] 虽然可以容易地使用已知透析方法(例如血液透析)移除诸如尿素或肌酸酐的水溶性毒素,但是由于蛋白质结合,通过血液透析方法移除具有低水溶性的疏水性尿毒症毒素是非常困难的。一般假定,在自由溶解性毒素与蛋白结合性毒素之间建立化学平衡,并且该平衡移动到蛋白结合性毒素的那侧。这意味着这些尿毒症毒素的大部分结合至蛋白质并且仅小部分保持溶解在血浆中。
[0007] 这些物质中的许多是低分子量成分,仅其中的小百分比以自由形式存在,因此原则上可以对其进行透析。
[0008] 还假定血浆蛋白质(特别地白蛋白)用作疏水性尿毒症毒素的结合配对体。由于其分子量,白蛋白由透析膜保留。因此,未通过血液透析方法移除白蛋白。因此,仅可以从患者的血液移除尿毒症毒素的自由溶解性部分。在透析下的平衡的建立变为速率确定步骤。虽然期望在从血液移除溶解性毒素之后,将再次重新建立自由毒素与蛋白结合性毒素之间的平衡,并且如果透析时间是足够长的,则可以移除毒素的大部分,但是该时间在血液透析治疗中是不可得的。
[0009] 因此,需要另外从患者的血液移除蛋白结合性尿毒症毒素的透析方法。

发明内容

[0010] 因此,本发明的目标是提供一种用于从血浆移除蛋白结合性毒素的新颖的设备。此外,本发明的另一目标是提供一种相应的方法。
[0011] 本发明涉及一种根据权利要求1的前序所述的设备,其用于在高频电或电磁交流场和/或直流电场的影响下移除从患者的血浆移除蛋白结合性毒素。
[0012] 根据本发明,所述设备包括接收用于净化的血液的第一体外循环和具有血液透析器和/或血液过滤器的第二循环。两个循环经由具有过滤侧和非过滤侧的过滤器连接,过滤器特别地是血浆过滤器或细胞分离器。通过至少一种过滤器材料(例如过滤器膜)将非过滤侧与过滤侧分离,其中,所述非过滤侧的液体供给入口连接到可以连接到所述患者的第三管线装置,所述非过滤侧的液体移除出口连接到可以连接到所述患者的第四管线装置,所述过滤侧的液体移除出口连接到所述第一管线装置,并且所述过滤侧的液体供给入口连接到第二管线装置。因此,所述第一管线装置可以经由所述第三管线装置连接到所述患者,并且所述第二管线装置可以经由所述第四管线装置连接到所述患者。所述血浆过滤器优选地具有压力梯度,以使得在所述过滤器的前部区域中执行过滤(从所述非过滤侧到所述过滤侧的液体的传输);在那里执行过滤并且在所述过滤器的后部区域中执行再过滤(从所述过滤侧到所述非过滤侧的液体的传输),即,经净化的血浆返回到所述患者。作为血浆过滤器的备选方案,细胞分离器也可以被安装用于将血液分离为血浆和细胞成分。该细胞分离器可以是例如离心机。
[0013] 所述过滤器可以保留血液的细胞成分,其中,可以允许结合有尿毒症毒素以及其他小分子物质的白蛋白和其他血浆蛋白质跟随血浆通过。因此,血浆蛋白质-毒素复合体可以进入第一管线装置,尿毒症毒素会被移除,并且然后,经净化的血浆可以经由第二和/或第四管线装置返回到患者。
[0014] 电磁交流场和/或直流电场可以作用于包含血浆的滤液侧以及浓缩液侧。对包含血浆的滤液侧的辐射提供以下优点:电磁交流场和/或直流电场不对血细胞起作用。这进一步增加该方法的生物相容性。
[0015] 通过吸附器和/或透析器或血液过滤器对血浆进行净化。
[0016] 此外,所述设备具有用于生成高频电或电磁交流场的部件和/或用于生成直流电场的装置,其中,待净化的血液在其与吸附器或透析器/血液过滤器接触之前和/或期间暴露于高频交流电磁场和/或直流电场。因此,本发明提供了在透析治疗期间移动自由毒素与蛋白结合性毒素之间的平衡的位置并且加速平衡的建立的方法。
[0017] 本发明基于以下发现:尿毒症毒素与血浆蛋白质之间的结合通常不是“真实的”化学(共价)键,而是可逆的结合。这些结合基本上基于所涉及的分子的静电性质和相互作用。已经发现,通过高频电场或电磁场的作用,根据本发明可以降低这些结合或相互作用的强度。通过在透析期间使用高频电磁场和/或直流电场,可以显著地降低蛋白结合性尿毒症毒素的比例。作为在每天的临床实践中执行的透析的一部分,通过高频电场或电磁场和/或直流电场的额外的施加,可以增加来自蛋白质结合的蛋白结合性尿毒症毒素的释放的速率。
这改进了在透析期间这些物质与患者的血液的分离。因此,可以更有效并且更大程度地对相应的尿毒症毒素进行透析。
[0018] 本领域技术人员熟悉血液透析和血液过滤的方法。在出版物“Replacement of Renal Function by Dialysis”(Drukker,Parsons和Maher;Kluwer Academic Publishers,第4版,1996年;和H.-D.Polaschegg和N.W.Levin的“Hemodialysis Machines and Monitors”)中可以找到最重要的血液透析方法和机器的概要-其公开内容在此明确引用。在血液透析中,患者的血液通过动脉血管进入透析器的血室中。在布置在动脉血管中的蠕动旋转泵的帮助下正常地传输血液。在通过泵之后,血液通过透析器的血室并且最后通过静脉滴注室和连接到其的静脉血管返回到患者。静脉压力监视器连接到静脉滴注室作为用于直接检测至环境的任何失血的保护系统。如果必要的话,针对动脉和静脉插管所需的两个针头可以由所谓的单针头透析中的单个针头代替。在该类型的透析中,体外循环包括单针头插管,其具有所连接的Y片。静脉管线从透析器引回到Y片。通过夹具交替地对静脉和动脉管线进行封闭。提供一个或多个血液泵以确保去往和来自Y片的交替流动。
[0019] 在血液透析中,由通过透析器膜的扩散将溶解性物质从血液移除。虽然施加轻微的额外的跨膜压力来从患者超过滤过量水分,但是该过滤在移除特定物质的血液的净化中几乎不起任何作用。
[0020] 在血液过滤中,通过对流而非扩散移除溶解性物质。同时,超过滤几乎完全由具有与透析中的透析液的组成类似的组成的置换液代替。在该方法中,强调与自然肾脏的类似性和对较大的分子的更有效的移除。然而,与血液透析相比较,降低了对低分子物质的移除,因为在所谓的后置换血液过滤中可以对血液的至多45%进行超过滤。
[0021] 可以通过将血液过滤机器和血液透析机器的体外循环相结合来执行血液透析过滤,其是血液透析和血液过滤的组合。具有体积控制的超过滤的血液透析机器可以容易地适于血液透析过滤,其是不太昂贵的。当从透析液在线制备置换液时,其是特别便宜的。
[0022] 总之,可以这么说,在血液透析中,通过以下事实净化患者的血液:要从血液移除的物质由于浓度梯度而扩散通过透析器的膜并且由此到达透析液。血液过滤中的驱动力基本上是跨膜的压力差,其导致通过膜的物质的对流传输并且由此特别地净化具有较高分子物质的血液。在血液过滤中以及在血液透析过滤的组合方法中,从患者的血液移除流体并且除小的相差量外必须对流体进行更换以控制流体平衡。
[0023] 根据本发明的设备还可以具有用于生成高频电磁交流场的部件和/或用于生成直流电场的装置中或下游的吸附器。该吸附器可以例如是阳离子交换器或非专用吸附器。然而,阳离子交换器结合胆红素、胆汁酸和其他离子,非专用吸附器(例如中性树脂或活性碳)可以保留其他蛋白结合性毒素。
[0024] 如权利要求1的前序所限定的根据本发明的设备另外地具有用于生成场的部件。场可以是高频电场、高频电磁场、磁场和/或直流电场。本领域技术人员熟悉用于生成这样的场的部件。
[0025] 根据本发明的设备可以具有例如用于生成高频电或电磁场的高频电容器、高频线圈和/或高频电极。高频电场或高频电磁场的频率为100kHz至2GHz,优选地1MHz至1GHz。例如,可以使用具有以下磁通量密度的高频电磁场:小于或等于100毫特斯拉,优选地0.001至100毫特斯拉,特别优选地0.01至10毫特斯拉,特别地0.01至2毫特斯拉。
[0026] 为了释放血浆蛋白质与尿毒症毒素之间的结合,根据本发明使用高频电或电磁场。高频电磁场的频率可以为100KHz至1GHz,优选地从0.5MHz至100MHz,特别优选地1MHz至50MHz,最特别优选地1MHz至20MHz。待净化的血液可以暴露于高频电或电磁场,其具有基本上随时间恒定的频率。可选地,高频电或电磁场可以具有变化的频率,以使得频率和/或场强可以以规则或不规则的模式变化。在一个示例性实施例中,待净化的血液暴露于高频电磁场,其在相对低的频率处开始并且其频率随时间增大直到先前所限定的最大频率。作为可选方案,待净化的血液还可以暴露于高频电场或电磁场,其在最大高频处开始并且其频率随时间降低到先前所确定的最小频率。通过使用具有变化的频率的高频电磁场,可以改进释放尿毒症毒素与血浆蛋白质之间的结合的效率。
[0027] 另外,根据本发明的设备可以具有用于生成直流电场的部件。本领域技术人员熟悉这样的设备。根据本发明的设备可以由具有例如两个、四个或更多个平板的平板电容器构造。直流电场具有高达1500V/m的场强。在优选的实施例中,直流电场的场强为10V/m至400V/m,特别优选地100V/m至250V/m。
[0028] 可以以如下方式将用于生成高频电场或电磁场、磁场和/或直流电场的部件设计并且布置在血浆循环中和/或其上:待净化的血浆可以在待净化的血浆与透析器(18)和/或与吸附器(19)接触之前、期间、或之前和期间暴露于所述的场。
[0029] 在根据权利要求1的设备的优选的实施例中,使用用于生成高频电或电磁场的部件。
[0030] 在根据权利要求1的设备的另一优选的实施例中,使用用于生成高频电或电磁场的部件和用于生成直流电场的部件。
[0031] 可以连接到患者的管线装置(24和27)可以直接连接到患者。可选地,还可以提供可选的其他管线装置,患者通过其与管线装置(24和27)流体连接。
[0032] 体液流体传输装置(16)可以关于其流体流速进行控制并且可以因此生成通过设备的体液和/或流体的可调节的流速。流体递送速率处于从100到500ml/min的范围内。在优选的实施例中,其是近似300ml/min。体液流体传输装置可以是泵,例如隔膜泵或蠕动泵。
[0033] 特别地,还在肝中清除蛋白结合性毒素。因此,可以想到的是,将根据本发明的设备使用在急性或慢性肝功能衰竭的治疗中。

附图说明

[0034] 参考附图和以下所说明的实施例得出本发明的另外的细节和优点。在附图中示出:
[0035] 图1是根据本发明的设备的实施例的示意性框图;
[0036] 图2是根据本发明的设备的另一实施例的示意性框图;
[0037] 图3是根据本发明的设备的另一实施例的示意性框图;
[0038] 图4是根据本发明的设备的另一实施例的示意性框图;
[0039] 图5是根据本发明的设备的另一实施例的示意性框图;
[0040] 图6是根据本发明的设备的另一实施例的示意性框图;
[0041] 图7是涉及高频电磁场对尿毒症毒素的蛋白结合性部分的影响的实验结果;
[0042] 图8是作为缺乏高频场对膜的损害的证明的实验结果;
[0043] 图9是涉及频率范围为1至170MHz的HF场对尿毒症毒素的蛋白结合性部分的影响的实验结果;
[0044] 图10是涉及频率范围为110至115MHz的HF场对尿毒症毒素的蛋白结合性部分的影响的实验结果;
[0045] 图11是涉及频率范围为1至6MHz和9至13MHz的HF场对尿毒症毒素的蛋白结合性部分的影响的实验结果;以及
[0046] 图12是涉及场强对尿毒症毒素的蛋白结合性部分的影响的实验结果。

具体实施方式

[0047] 图1示意性地示出了根据本发明的设备的一个实施例。该图的附图标记如以下所示相关联:
[0048] 10  第一管线装置,
[0049] 12  第二管线装置,
[0050] 14  用于生成场的部件,
[0051] 16  液体传输装置,
[0052] 18  具有用于透析流体的入口和出口管线的血液透析器或血液过滤器,[0053] 20  过滤器/细胞分离器,
[0054] 24  第三管线装置,
[0055] 27  第四管线装置,
[0056] 22  非过滤侧的液体入口,
[0057] 26  非过滤侧的液体出口,
[0058] 28  过滤侧的液体出口,和
[0059] 29  过滤侧的液体入口
[0060] P   患者
[0061] 第三管线装置24具有第一端部和第二端部,以使得第一端部可以连接到患者P,并且第二端部连接到过滤器20的非过滤侧的流体入口22。除非过滤侧外,血浆过滤器20具有过滤侧,以使得通过至少一种过滤器材料将非过滤侧与过滤侧分离。第四管线装置27具有第一端部和第二端部,以使得第一端部连接到过滤器20的非过滤侧的流体出口26,并且第二端部可以连接到患者P。经由非过滤侧的流体入口22进入的全血可以作为部分通过过滤侧的流体出口28的血浆再次出现。然后,已经分离的血浆经由第一管线装置10通过透析器18,所述透析器18至少部分由用于生成场的部件14围绕。在场的影响下,蛋白结合性毒素至少部分地释放并且通过透析器18的膜分离。然后,经辐射并且净化的血浆流过第二管线装置12并且在过滤侧的流体入口29处重新进入血浆过滤器20,并且通过非过滤侧的流体出口
26出现在第四管线装置中。因此,未过滤的全血和经辐射并且净化的血浆在第四管线装置
27中重新组合并且返回到患者P。
[0062] 图2示意性地示出了根据本发明的设备的另一实施例。通过相同的参考数字标记与以上所描述的实施例相同的部分。另外,在根据本发明的设备的该实施例中,吸附器19位于场14内的透析器18的下游。
[0063] 根据图2中所示的实施例的第三管线装置24具有第一端部和第二端部,其中,第一端部可以连接到患者P,并且第二端部连接到过滤器20的非过滤侧的流体入口22。除非过滤侧外,血浆过滤器20具有过滤侧,以使得通过至少一种过滤器材料将非过滤侧与过滤侧分离。第四管线装置27具有第一端部和第二端部,以使得第一端部连接到过滤器20的非过滤侧的流体出口26,并且第二端部可以连接到患者P。经由非过滤侧的流体入口22进入的全血可以作为部分通过过滤侧的流体出口28的血浆再次出现。然后,经分离的血浆经由第一管线装置10通过透析器18和吸附器19,透析器18和吸附器19这两者至少部分由用于生成场的部件14围绕。在场的作用下,蛋白结合性毒素至少部分地释放并且经由透析器18的膜分离。然后,血浆进一步流过吸附器19,其收集场中所释放的毒素。然后,血浆流入第二管线装置
12并且在过滤侧的流体入口29处进入血浆过滤器20,并且通过非过滤侧的流体出口26出现在第四管线装置中。因此,未过滤的全血以及经辐射并净化的血浆在第四管线装置27中再次互相接触。该设备具有以下优点:除透析器18外,还提供了结合从血浆蛋白质所释放的毒素的吸附器19。血浆循环中的吸附器19的布置具有以下额外的优点:从吸附器所释放的吸附器材料由血浆过滤器保留并且不能进入全血循环(24,27)。
[0064] 图3示意性地示出了根据本发明的设备的一个实施例。通过相同的参考数字标记与以上所描述的实施例相同的部分。在根据本发明的设备的该实施例中,吸附器19定位在场14而不是透析器18内。
[0065] 根据图3中所示的实施例的第三管线装置24具有第一端部和第二端部,以使得第一端部可以连接到患者P,并且第二端部连接到过滤器20的非过滤侧的流体入口22。除非过滤侧外,血浆过滤器20还具有过滤侧,以使得通过至少一种过滤器材料将非过滤侧与过滤侧分离。第四管线装置27具有第一端部和第二端部,以使得第一端部连接到过滤器20的非过滤侧的流体出口26,并且第二端部可以连接到患者P。可以通过非过滤侧的流体入口22进入的全血可以作为部分通过过滤侧的流体出口28的血浆再次出现。然后,经分离的血浆经由第一管线装置10通过吸附器19,吸附器19至少部分由用于生成场的部件14围绕。在场的作用下,蛋白结合性毒素至少部分地释放并且由吸附器19收集。然后,经辐射并且净化的血浆通过第二管线装置12并且在过滤侧的流体入口29处再次进入血浆过滤器20,并且通过非过滤侧的流体出口26出现在第四管线装置27中。因此,未过滤的全血和经辐射并且净化的血浆再次一起返回至第四管线装置27中。
[0066] 图4示意性地示出了根据本发明的设备的一个实施例。通过相同的参考数字标记与以上所描述的实施例相同的部分。在根据本发明的设备的该实施例中,吸附器19位于部分地在场14外部的下游。
[0067] 根据图4中所示的实施例的第三管线装置24具有第一端部和第二端部,以使得第一端部可以连接到患者P,并且第二端部连接到过滤器20的非过滤侧的流体入口22。除非过滤侧外,血浆过滤器20还具有过滤侧,以使得通过至少一种过滤器材料将非过滤侧与过滤侧分离。第四管线装置27具有第一端部和第二端部,以使得第一端部连接到过滤器20的非过滤侧的流体出口26,并且第二端部可以连接到患者P。通过非过滤侧的流体入口22进入的全血可以作为部分通过过滤侧的流体出口28的血浆再次出现。然后,经分离的血浆经由第一管线装置10通过吸附器19,吸附器19仅部分由用于生成场的部件14围绕。在场的作用下,蛋白结合性毒素至少部分地释放并且由吸附器19收集。然后,经辐射并且净化的血浆流过第二管线装置12并且在过滤侧的流体入口29处再次进入血浆过滤器20,并且通过非过滤侧的流体出口26出现在第四管线装置27中。因此,未过滤的全血和经辐射并且净化的血浆再次一起处于第四管线装置27中。
[0068] 图5示意性地示出了根据本发明的设备的另一优选的实施例。通过相同的参考数字标记与以上所描述的实施例相同的部分。另外,在根据本发明的设备的该实施例中,吸附器19位于场14外部、透析器18的下游。
[0069] 根据图5中所示的实施例的第三管线装置24具有第一端部和第二端部,以使得第一端部可以连接到患者,并且第二端部连接到过滤器20的非过滤侧的流体入口22。除非过滤侧外,血浆过滤器20还具有过滤侧,以使得通过至少一种过滤器材料将非过滤侧与过滤侧分离。第四管线装置27具有第一端部和第二端部,以使得第一端部连接到过滤器20的非过滤侧的流体出口26,并且第二端部可以连接到患者P。通过非过滤侧的流体入口22进入的全血可以作为部分通过过滤侧的流体出口28的血浆再次出现。然后,通过第一管线装置10将经分离的血浆发送通过透析器18和吸附器19。在该实施例中,仅透析器18至少部分由用于生成场的部件14围绕。在场的作用下,蛋白结合性毒素至少部分地释放并且跨越透析器18的膜被分离。然后,血浆再流过吸附器19,其中,场中所释放的毒素被吸附。然后,血浆流入第二管线装置12中并且在过滤侧的流体入口29处再次进入血浆过滤器20,并且通过非过滤侧的流体出口26再次出现在第四管线装置中。因此,未过滤的全血和经辐射并且净化的血浆在第四管线装置27中再次组合。该设备具有以下优点:除透析器18外,吸附器19额外地结合从血浆蛋白质释放的毒素。血浆循环(10,12)中的吸附器的布置具有以下额外的优点:
从吸附器所释放的吸附器材料由血浆过滤器保留并且不能进入全血循环(24,27)。
[0070] 图6示意性地示出了根据本发明的设备的另一实施例。通过相同的参考数字标记与以上所描述的实施例相同的部分。在根据本发明的设备的该实施例中,电场14作用于第一管线装置10。吸附器19位于场14外部的下游。
[0071] 根据图6中所示的实施例的第三管线装置24具有第一端部和第二端部,以使得第一端部可以连接到患者P,并且第二端部连接到过滤器20的非过滤侧的流体入口22。除非过滤侧外,血浆过滤器20还具有过滤侧,以使得通过至少一种过滤器材料将非过滤侧与过滤侧分离。第四管线装置27具有第一端部和第二端部,以使得第一端部连接到过滤器20的非过滤侧的流体出口26,并且第二端部可以连接到患者P。通过非过滤侧的流体入口22进入的全血可以作为部分通过过滤侧的流体出口28的血浆再次出现。然后,经由第一管线装置10将经分离的血浆发送通过吸附器。在该实施例中,仅第一管线装置10至少部分由用于生成场的部件14围绕。在场的影响下,至少部分地释放蛋白结合性毒素。然后,血浆进一步流过吸附器19,吸附器19收集场中所释放的毒素。然后,血浆流入第二管线装置12中并且在过滤侧的流体入口29处再次进入血浆过滤器20,并且然后通过非过滤侧的流体出口26出现在第四管线装置中。因此,在第四管线装置27中,未过滤的全血和经辐射并且净化的血浆再次组合。在该实施例中,血浆循环(10,12)中的吸附器的布置又具有以下优点:从吸附器所释放的吸附器材料由血浆过滤器保留并且不能进入全血循环(24,27)。
[0072] 以下实验结果用作在透析期间电场对蛋白结合性毒素的分离的影响的实验证据。
[0073] 在实施例1中,描述了从1至20MHz的频率范围的HF场的影响。实施例2示出了从1至170MHz的频率范围的HF场对苯乙酸的分离的影响。在HF场的影响下,针对苯乙酸的分离速率能够增加至少45.3%。在从110至120MHz的子频带内,影响在54.6%处特别明显。在实施例3中,更接近地考虑从110到120MHz的子频带。实施例4示出了范围1-6MHz和9-13MHz的H场的影响。实施例5示出了场强对苯乙酸的分离的影响。
[0074] 温度在所有实施例1至5中保持恒定,以使得所观察的改变基于电场的性质而非热量。
[0075] 实施例1
[0076] 在一系列体外实验中检查高频电磁场对尿毒症毒素的蛋白结合性部分的影响。
[0077] 出于该目的设置透析模块,其中常规血液过滤毛细血管被认为是将硅酮使用到注射器接收颈中的回路。在存在尿毒症毒素苯乙酸、p-羟基马尿酸和硫酸吲哚酚的情况下,将含水的白蛋白溶液引入相应的模块中。使用注射泵利用透析模块对该溶液过滤10分钟。随后,通过使用高频电极(HF电极)在溶液中诱导高频电磁场。电磁场借助于高频电压源在10分钟的时间段期间以1MHz为一级从1MHz增加到20MHz。在所得的滤液中确定先前添加到人工血浆的尿毒症毒素苯乙酸、p-羟基马尿酸和硫酸吲哚酚的浓度。HF场对蛋白质与尿毒症毒素之间的结合的影响能够通过所得的滤液中的尿毒症毒素浓度的比较来评价。
[0078] 所得的滤液中的尿毒症毒素浓度的定量确定示出高频电磁场显著地增加蛋白结合性尿毒症毒素的过滤速率(图7)。使用布拉德福德(Bradford)蛋白质染色确定滤液中的蛋白质浓度以检查高频电磁场是否损坏透析膜。结果显示,在没有和有高频电磁场的影响下,在透析模块中不能够检测到蛋白质浓度的显著改变(图8)。根据这些数据,可以排除对膜的宏观损伤。
[0079] 实施例2
[0080] 1至170MHz的频率范围的HF场效应的检查。
[0081] 在存在尿毒症毒素苯乙酸(0.9%NaCl溶液中的1mmol/l)的情况下,将牛血清白蛋白(BSA,60mg/ml)的水溶液引入示例1的透析模块。HF场在频率范围1-170MHz内的10MHz的子频带中变化并且与没有HF场的控制实验比较。
[0082] 使用HPLC执行苯乙酸的定量确定。
[0083] 在图9中采集实验的结果。在HF场的影响下,针对苯乙酸的分离速率能够增加至少45.3%。在从110至120MHz的子频带内,影响在54.6%处特别明显。
[0084] 实施例3
[0085] 该实施例从根据实施例2的检查继续,实施例2示出在从110至120MHz的子频带内影响特别明显。
[0086] 在根据实施例3的继续检查中,大约110到115MHz的频率范围特别地能够识别为针对蛋白结合性尿毒症毒素的释放的有效的频率范围。图10示出了对苯乙酸的相应的释放和随后的分离的各自的影响。
[0087] 根据当前状态,表1中概要地命名的频率范围适合于蛋白结合性尿毒症毒素的分离。
[0088] 表1:HF场中的适合的频率
[0089]
[0090] 相应的频率范围是确定最大分离效果所处的范围。与控制相比较,在未命名的频率范围中部分确定增加的分离;然而,增加的分离比在命名的频率范围中更小。
[0091] 实施例4
[0092] 增加的释放并且因此蛋白结合性尿毒症毒素的分离也能够在H场的区域中确定。
[0093] 可以从图11看到,范围1-6MHz和范围9-13MHz的H场适合于释放来自蛋白质结合的蛋白结合性尿毒症毒素并且因此以透析法将其分离。图11中示出了对苯乙酸的影响。
[0094] 实施例5
[0095] 除所使用的场的频率外,其场强还与所产生的释放和分离相关。随着场强增加,相应的尿毒症毒素从蛋白质结合渐增地释放并且随后分离。
[0096] 图12示出了增加的场强对苯乙酸的示例的保留物中的蛋白结合性尿毒症毒素的含量的影响。