本发明专利技术涉及一种在体外灌注系统(2)中的装置(4)，用于将，特别是带负电的有害物质(38)，从包含血浆(46)和细胞成分(48)的血液(44)中去除，其具有：壳体(12)和多个设置于壳体(12)内的中空纤维(14)，所述中空纤维配置为可使血液(44)流经，其中，所述中空纤维(14)各具有多个孔(34)，所述孔设为，使得血液(44)的血浆(46)可以通过所述孔(34)由所述中空纤维(14)的内侧流至所述中空纤维(14)的外侧，同时，对所述中空纤维(14)进行，特别是化学的，改性或预处理，使得他们具有功能性的、可结合所述有害物质(38)并将其从血液(44)中去除的表面(36)。所述中空纤维(14)的内侧表面(40)还设有，特别是血液相容的、抗凝血的，涂层(50)，所述涂层设置为，可在血液(44)流经所述中空纤维(14)时，避免血液(44)的细胞成分(48)受到损害。本发明专利技术还涉及一种包括所述装置(4)的体外灌注系统(2)以及用于制造所述装置(4)的方法。
【技术实现步骤摘要】
用于去除血液中有害物质的装置，具有该装置的体外灌注系统以及用于制造该装置的方法
本专利技术涉及一种在体外灌注系统中的装置，所述装置用于将，特别是带负电的，有害物质从包含血浆和细胞成分的血液中去除，其具有：壳体和多个设置于壳体内的中空纤维，所述中空纤维配置为可使血液流经，其中，所述中空纤维各具有多个孔，所述孔设置为，使得血液的血浆可以通过所述孔由所述中空纤维的内侧流至所述中空纤维的外侧，其中，对所述中空纤维进行，特别是化学的，改性或预处理，使得他们具有功能性的、可结合所述有害物质并将其从血液中去除的表面。本专利技术还涉及一种包括所述装置的体外灌注系统以及用于制造所述装置的方法。
技术介绍
败血症或者血中毒症是人体组织的一种复杂的系统性炎症反应，其归因于细菌、毒素或真菌感染。尽管采取了所有治疗措施，严重的败血症或者败血症休克即使在今天仍然会导致许多患者丧命。败血症产生的原因包括使用导管和内窥镜、植入假肢、外科手术、免疫抑制药物的使用、老年患者的增加以及细菌对抗生素抗性的增加。现在，患者的感染通常是由(多)抗性细菌引起的。现有技术中长时间以来已知的方法，例如血浆提取法，也称为血浆交换治疗，或者抗体治疗方法，未能显著地改善败血症患者的预后。特别是已经发现，血浆提取法是非选择性的且低效，因为除了毒素和促炎细胞因子，保护性的、抗炎症的介质也会从患者体中提取。另外，一个单独的治疗周期需要大约12升血浆(大约50个供体)的交换量，这也带来了额外的感染或者过敏反应的风险。抗体治疗方法由于技术上复杂的提取、净化以及各抗体的特征非常昂贵，且在应用中还存在身体对抗体的过敏反应的风险。此外，从现有技术中还已知在体外灌注系统中，使用合适的吸附材料处理血液或者血浆，用于中和或者清除病原性血液成分，例如脂多糖、脂磷壁酸等。例如，文件US4576928或者DE3932971描述了具有固定化多粘菌素B的、多孔的载体材料，然而，已经证明其不适合临床应用，因为配体多粘菌素B在血道中释放时会引起严重的肾毒性和神经毒性损伤。在文件DE4113602A1中公开了作为吸附剂的聚乙烯亚胺改性的蛋白酶，其却对脂多糖具有低的结合能力，使得当其用于体外灌注系统时，超过了医学上可容忍的体外死体积。文件DE4435612A1还描述了一种血浆灌注方法，其适用于消除脂多糖和TNF-α(肿瘤坏死因子-α)。然而，这种方法非常复杂，不利于血流动力学，因为它需要非常大的体外死体积，并且除了脂多糖和TNF-α之外还消除了血浆凝固所必需的纤维蛋白原，因此这种方法的应用根据纤维蛋白原的初始浓度只能限制两到三次的连续治疗，这通常不足以有效治疗患者。文件EP1602387A1中公开了从血液的血浆中特别有效的去除带负电的有害物质。在该公开文件中公开的装置设有中空纤维，对其进行化学改性，使得带电脂多糖(LPS)和淋巴毒素-α(LTA)可以特别好地与其结合，并因此可以从血浆中去除。中空纤维在表面上进行化学改性，优选地通过接枝聚合。在接枝聚合时，化合物，例如阴离子交换剂(基团)，借助对LPS和LTA良好的结合能力在中空纤维材料上接枝。作为设计为触手的阴离子交换剂，设有具有多个阳离子基团的较长的链。在中空纤维基材上的该种触手状突起能够结合多个LPS分子或LTA分子，从而达到中空纤维效率的提升。为了借助触手对中空纤维进行改性，优选地使用合成的、半合成的或天然的聚阳离子链，其可以以直链或支链形式存在。优选地，该中空纤维通过具有叔胺或季胺的(多)阳离子链进行改性。然而，在文件EP1602387A1中公开的装置存在以下缺点，即进行过化学改性的、涂覆的或者接枝的表面与血细胞/血液组织成分不相容，使得在治疗之前，必须通过血浆分离将血细胞与血浆分离。商业上通用的血浆分离器由孔大小为0.1至0.5微米的中空纤维毛细管组成。他们的使用时间最长为4至6小时。由于败血症患者至少需要74小时的治疗，因此，必须在此期间非常频繁地更换血浆分离器。文件EP1776175B1公开了一种制备区域选择的、多孔的中空纤维膜的连续方法，其中，由此产生的中空纤维膜能够在一个步骤中进行血液分离和血液净化。该中空纤维膜基本上由血液相容的聚合物制成，因此不会损伤血液的细胞成分。通过特殊的血浆处理，仅中空纤维膜的外侧和孔具有功能团。当血液最终在高压下通过中空纤维时，只有(血液)血浆渗透到细孔中。细胞血液成分太大且保留在与血液相容的主通道中。最后，在所述细孔和中空纤维的外壁上，通过湿化学处理接枝的结合分子将从液体中除去毒素。然而，文件EP1776175B1中公开的方法存在以下缺点，即为了中空纤维膜/中空纤维的血浆预处理，它需要带有多个真空室的复杂真空系统，因此，其中公开的中空纤维膜的制造非常复杂。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的是避免或至少减轻现有技术的缺点，特别是提供在一个步骤(没有预先的血浆分离)中借助与现有技术相比以更简单的方式生产的多孔中空纤维/与现有技术相比以更简单的方式生产的、用于去除血液中有害物质的装置完成的血液分离和血液净化。特别是，应提供可长期使用的简单治疗系统。该目的通过具有根据本专利技术的用于从血液中去除有害物质的装置，根据本专利技术的体外灌注系统和根据本专利技术的用于制造从血液中去除有害物质的装置的方法来实现。有利的实施例和进一步改进如下进行详细说明。本专利技术首先涉及一种在/为了/用于体外灌注系统中的装置，所述装置用于将，特别是带负电的，有害物质从包含血浆和细胞成分的血液中去除，所述装置具有壳体和多个壳体内设有的中空纤维/中空纤维毛细管，其被配置成，血液可在其中流过，其中，所述中空纤维各具有多个孔，所述孔设为，使得血液中的血浆可以通过所述孔从所述中空纤维的内侧流至所述中空纤维的外侧，其中，对所述中空纤维进行，特别是化学的，改性的或预处理，使得它们具有功能性、可与有害物质结合并将其从血液中去除的表面，其中，优选地唯一地，在所述中空纤维的内侧表面(全部/整个内侧表面)还设有，特别是血液相容的、抗凝血的覆盖层/涂层，其被构造为，在血液流经所述中空纤维时，防止/避免血液中的细胞成分受到损害。在本申请的上下文中，有害物质应理解为一种材料或者物质，其不被希望地包含在生物体，例如人，的血液中，并且对生物体或者身体器官起到破坏性、致病性和/或危害性的作用。有害物质可以理解为例如脂多糖(LPS，内毒素)，脂磷壁酸(LTA)，病毒，DNA等。体外灌注系统理解为生物体体外的血液循环系统。在本申请的上下文中提到的血液，原则上应理解为一种由血浆和细胞成分，例如红细胞，白细胞，血小板等，组成的悬浮液。根据本专利技术的装置设置为使血液的细胞成分和血浆流经其中，使得在将血液流经所述装置之前，不需要将血浆与细胞成分进行分离。因此，根据本专利技术，不需要血浆分离，因此不需要频繁更换血浆分离器。本专利技术的装置用于治疗患有由革兰氏阴性和/或革兰氏阳性细菌或其他带负电荷的有害物质，例如志贺毒素侵入引起的疾病的患者。关于含多孔/含孔的所述中空纤维的材料和关于所述中空纤维的改性/预处理，完全参考文件EP1602387A1。然而，在本申请中的下文中简要概述了最重要的方面。基本上，可使用的中空纤维材料是由聚酰胺，聚砜，聚醚，聚乙烯，聚丙烯，聚酯或这些聚合物的衍生物和/或混合物制成本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种在体外灌注系统(2)中的装置(4)，用于将有害物质(38)从包含血浆(46)和细胞成分(48)的血液(44)中去除，其具有:壳体(12)和多个设置于壳体(12)内的中空纤维(14)，所述中空纤维配置为可使血液(44)流经，其中所述中空纤维(14)各具有多个孔(34)，所述孔设为，使得血液(44)的血浆(46)可以通过所述孔(34)由所述中空纤维(14)的内侧流至所述中空纤维(14)的外侧，其中对所述中空纤维(14)，进行改性或预处理，使得他们具有功能性的、可结合所述有害物质(38)且将其从血液(44)中去除的表面(36)，其特征在于，所述中空纤维(14)的内侧表面(40)还设有涂层(50)，所述涂层设置为，可在血液(44)流经中空纤维(14)时，避免血液(44)的细胞成分(48)受到损害。
【技术特征摘要】
2018.02.23 DE 102018104177.21.一种在体外灌注系统(2)中的装置(4)，用于将有害物质(38)从包含血浆(46)和细胞成分(48)的血液(44)中去除，其具有:壳体(12)和多个设置于壳体(12)内的中空纤维(14)，所述中空纤维配置为可使血液(44)流经，其中所述中空纤维(14)各具有多个孔(34)，所述孔设为，使得血液(44)的血浆(46)可以通过所述孔(34)由所述中空纤维(14)的内侧流至所述中空纤维(14)的外侧，其中对所述中空纤维(14)，进行改性或预处理，使得他们具有功能性的、可结合所述有害物质(38)且将其从血液(44)中去除的表面(36)，其特征在于，所述中空纤维(14)的内侧表面(40)还设有涂层(50)，所述涂层设置为，可在血液(44)流经中空纤维(14)时，避免血液(44)的细胞成分(48)受到损害。2.如权利要求1所述的装置(4)，其特征在于，所述涂层(50)放置在或设在所述中空纤维(14)的内侧表面(40)，使得所述孔(34)的内周侧不被或者不完全被所述涂层(50)覆盖。3.如权利要求1或2所述的装置(4)，其特征在于，所述涂层(50)在所述中空纤维(14)的内侧表面(40)既血液相容且抗凝血，又可与功能性的、可结合所述有害物质(38)并将其从血液中去除的、所述中空纤维(14)的表面(36)相容，所述涂层(50)在所述中空纤维(14)的内侧涂覆在所述表面上。4.如权利要求1所述的装置(4)，其特征在于，通过将溶液流经中空纤维(14)，使所述涂层(50)涂在所述中空纤维(14)的内侧表面(40)上。5.如权利要求4所述的装置(4)，其特征在于，所述溶液是一种带负电的阴离子溶液。6.如权利要求4或5所述的装置(4)，其特征在于，通过调节所述溶液的量和流速，得到仅在所述中空纤维(14)的内侧表面(40)的涂覆以及所述中空纤维(14)的内侧表面(40)与所述溶液的饱和，且所述涂层(50)的厚度是可变的。7.如权利要求4或5所述的装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·曼德里，
申请(专利权)人：B·布莱恩·阿维图姆股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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