Цеоліт-полімерний композит адсорбує уремічні токсини

Дослідники з Японії розробили сито з нановолокна, яке може поглинати міститься в крові креатинін.

Є надія, що в перспективі новий матеріал зможе використовуватися в призначених для людей з нирковою недостатністю портативних переносних пристроях для очищення крові.

Є надія, що нове сито в перспективі може бути перетворено в портативний пристрій для очищення крові.

Синдром ниркової недостатності призводить до появи в крові і в організмі людини великих концентрацій таких речовин, які повинні руйнуватися і / або виводитися з організму - іонів калію, сечовини і креатиніну. Проблему неефективну роботу нирок в даний час можна вирішувати двома шляхами - за допомогою трансплантації або діалізу. Проте, процедуру діалізу не можна назвати ідеальною - вона вимагає значного часу, для неї потрібне спеціальне обладнання, чиста вода, електрика, діалізат, в результаті чого діаліз можна проводити тільки в лікарняних умовах. Ці обставини накладають обмеження, які не дозволяють використовувати діаліз в областях з недостатньо розвиненою медичною інфраструктурою або в зонах надзвичайних ситуацій.

Діаліз працює, ґрунтуючись на принципах дифузії, однак дослідники з групи Міцухіро ебарь (Mitsuhiro Ebara) (Національний Інститут з матеріалознавства в місті Ібаракі) вирішили використовувати інший підхід і розробили матеріал, який очищає кров за допомогою адсорбції.

Цеоліт є адсорбенти неорганічного походження, які зазвичай застосовуються в технології очищення води. Різні цеоліти розрізняються розміром пір, завдяки чому вони можуть селективно адсорбувати різні речовини. Дослідники з групи ебарь інкорпорувала цеоліт в композитне сито, за рахунок електропрядіння цеоліту спільно з сополімером етилену і вінілового спирту - таке об'єднання неорганічного і органічного полімерів необхідно для того, щоб цеоліт не попадав в кров.

На наступному етапі дослідження була випробувана здатність композитного матеріалу адсорбувати креатинин з розчину. Дослідники побоювалися, що впровадження в полімер і, зокрема, наявність в матеріалі фрагментів полівінілового спирту, може знизити адсорбційні властивості цеоліту, проте було виявлено, що таке зниження незначно - порівняно з вільним цеолітом адсорбційна ємність нового матеріалу знизилася всього на третину (в перерахунку на що міститься в адсорбенті цеоліт).

Найбільшою проблемою для дослідників був точний контроль ступеня кристалічності цеоліт-полімерних волокон, при якій матеріал мав би відрізнятися та не розчиняється і хорошою гидрофильностью. Як зазначає ебарь, волокна повинні були мати достатню гидрофильностью для того, щоб уремічні токсини могли б дістатися до цеолітів, але при цьому дуже велика гідрофільність призведе до нестійкості матеріалу у воді.

Японські дослідники підрахували, що 16 грамів нового сита досить для видалення з людського організму всього креатиніну, який він виконує протягом дня. В даний час вони розробляють портативний пристрій, який має поєднуватися з тим шунтом, який зазвичай імплантується під шкіру пацієнтам, регулярно проходять процедуру гемодіалізу. Дослідники сподіваються, що такий пристрій стане більш дешевою і доступною альтернативою існуючим способам лікування ниркової недостатності.

Томас Габорскі (Thomas Gaborski), фахівець з біомедицини з Технологічного Інституту Рочестера (США) вражений результатами роботи, він упевнений, що розвиток підходу може позбавити докторів від необхідності використовувати літри стерильного діалізата, необхідні для кожної процедури діалізу. В даний час дослідники планують розробити адсорбенти для інших уремічний токсинів, поява яких в організмі пов'язане із захворюваннями нирок.