自1961年Britton等人研究成功用超滤膜对急速腹水症患者的腹水进行浓缩,将含有自身蛋白质的浓缩液注入静脉,避免蛋白变性,提高治疗安全性的治疗方法临床使用后,各种适合腹水浓缩回输超滤器用的超滤膜材料和装置陆续问世。
美国Pall Corporation公司1993年开发的一种含蛋白质体液的处理装置。将病人穿刺引出的腹水储存在一个容器里,由一使用负压充放的尼龙膜过滤,除去细胞、细胞碎片、纤维蛋白、内毒素和腹水中的其它污染物颗粒,以减少发热的影响或其它不必要的副作用,再回输入体内(US5,498,340)。
日本株式会社クラレ1991年研究了一种由过滤器、浓缩器、腹水回收容器、导管依次连接而程的腹水处理装置,采用醋酸纤维素等高分子聚合物中空纤维作为过滤材料,以有效地除去腹水中含有的有害细菌和癌细胞而留下蛋白质等营养物质返输给患者自身,达到治病的目的(JP5168699)。
日本的Asahi chemical Ind公司1976年设计了一种腹水处理装置,包括腹水输送装置和防止溶血装置两部分。腹水装置含一平板式过滤器和浓缩器,可除去有害细菌和癌细胞而留下蛋白质等营养物质,具有安全和优越的性能而不会引起溶血现象(US4,083,786)。
国外Xuraray Medical Inc公司已推出PS Filter AS腹水过滤器和PS Filter AC腹水过滤器产品,而日本クラレ株式会社则有“PS Filter AC” 腹水过滤器产品面市,其主要技术性能为:
| 处理时间(min) | 回收腹水量ml | 蛋白质回收率% |
日本クラレ产品 | 20 | 1800 | 87 |
资料来源:上海科技情报所收集
表明其在较短的20分钟内,可除去有害细菌和癌细胞而将87%的蛋白质等营养物质回输患者体内,具有较高的性能。
腹水超滤浓缩器性能高低的关键在于其应用的超滤膜性能:要求材料的物化稳定性、与生物的相容性好。对此,国外许多机构都进行了研究开发。如:
Millipore公司开发的UtracelTM高回收率超滤膜系列产品为YM或PL再生纤维素超滤膜,结构致密且具有亲水性,因此对蛋白质、DNA及其他大分子物质具有最高的截留率及最低吸附率,可用于腹水浓缩器用。而其Biomax聚醚砜(PES)超滤膜产品系列,在离心力比较低的条件下,也可以保证较快的速度,适用于腹水浓缩器应用。
还有不少研究成果还申请了专利。下表列出了近几年来申请的国外专利:
专利公开号 | 专利题目 | 专利申请日期 | 专利公开日期 | 专利申请人或发明人 |
US2004020853 | Membrane and the use thereof | 2003,8,18 | 2004,2,5 | Mohlenkamp christel etc. |
JP2003320229 | Modified hollow fiber membrane | 2002,4,30 | 2003,11,11 | Asahi kasei corp etc |
JP2001294598 | Method for removing endogenous substance | 2000,4,13 | 2001,10,23 | Internatl reagents corp |
DE10034098 | Production of microporous polysulfone hollow-fiber membrane | 2000,7,13 | 2002,1,31 | Fresenius medical care de GMBH |
DE10012332 | Substituted polyethersulfones | 2000,3,14 | 2001,10,4 | Membrana GMBH |
资料来源:上海科技情报所收集
国内对腹水超滤浓缩器及超滤膜材料的研究开发起步较晚,但进展较快。目前已有东华大学等单位以共混聚醚砜为原料,采用双向拉伸工艺制成中空纤维膜,并组装成腹水超滤浓缩回输器研制成功 “共混聚醚砜腹水超滤浓缩器”,已于2001年5月17日申请了中国发明专利,经中国专利局初审合格于2001年12月19日公开,公开号CN:1326812。
腹水浓缩回输超滤器用的超滤膜材料的开发成功,给国内外肝肾腹水病人提供了一种安全可靠的治疗器械,也为社会增加了一种具有发展前景的产业。据网络刊登的“21世纪中国膜技术在化工行业的应用与展望”一文提供的信息,我国以膜为核心的人工肾、人工肺以及用于血液透析的透析器,使用量为60万只/年,每只售价120~130元人民币,随着对透析器使用次数的限制等原因,估计不久其用量将达到1000万只/年,总产值将超过10亿元,其市场潜力很大,前景看好。