Характеризация новых экспериментальных материалов для гемодиализных мембран и моделирование процесса диализа мочевины с их использованием

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Острый дефицит гемодиализных картриджей в России, вызванный наложенными европейским союзом ограничениями на поставки высокотехнологичного оборудования, привел к необходимости разработки отечественных относительно недорогих и эффективных мембран для гемодиализа. В работе получены экспериментальные мембраны на основе полисульфона и проведена их характеризация. Выполнено сравнение влияния порообразователей полиэтиленгликоля и поливинилпирролидона на структуру и транспортные характеристики полученных мембран. Предложена нестационарная одномерная модель диализа мочевины. Особенностью модели является учет микрогетерогенной структуры мембраны. Сопоставление результатов моделирования с экспериментальными данными по временным зависимостям концентрации мочевины в камере диализата диализной системы позволяет сделать вывод, что модель адекватно описывает исследуемую систему. Проведена теоретическая оценка эффективности функционирования полученных мембранных материалов в условиях, соответствующих процессу гемодиализа, а также сравнение показателей удаления мочевины с гемодиализными картриджами серии Nephral ST от широко представленной на мировом рынке компании Baxter. Показано, что мембрана на основе полисульфона, полученная с использованием поливинилпирролидона, демонстрирует результаты, немногим уступающие показателям серийно выпускаемых картриджей, что свидетельствует о ее перспективности для производства половолоконных мембран для гемодиализных картриджей.

Об авторах

А. Э. Козмай

ФГБОУ ВО Кубанский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: kozmay@yandex.ru
Россия, 350040, Краснодар

М. В. Порожный

ФГБОУ ВО Кубанский государственный университет

Email: kozmay@yandex.ru
Россия, 350040, Краснодар

В. В. Гиль

ФГБОУ ВО Кубанский государственный университет

Email: kozmay@yandex.ru
Россия, 350040, Краснодар

Д. С. Лопатин

ООО “Новая сервисная компания”

Email: kozmay@yandex.ru
Россия, 353204, Краснодарский край, станица Динская

А. В. Родиченко

ООО “Новая сервисная компания”

Email: kozmay@yandex.ru
Россия, 353204, Краснодарский край, станица Динская

И. В. Ворошилов

ООО “Краснодарский компрессорный завод”

Email: kozmay@yandex.ru
Россия, 353204, Краснодарский край, станица Динская

В. В. Никоненко

ФГБОУ ВО Кубанский государственный университет

Email: kozmay@yandex.ru
Россия, 350040, Краснодар

Список литературы

  1. GBD Chronic Kidney Disease Collaboration // The Lancet. 2020. V. 395. № 10225. P. 709–733.
  2. Сигитова О.Н. //Вестник современной клинической медицины. 2008. Т. 1. № 1. С. 83–87.
  3. Levey A.S., Coresh J., Balk E., Kausz A.T., Levin A., Steffes M.W., Hogg R.J., Perrone R.D., Lau J., Eknoyan G. // Ann. Intern. Med. 2003. V. 139, № 2, P. 137–147.
  4. Готье С.В., Хомяков С.М. // Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2023. Т. 25. № 3. С. 8–30.
  5. Friedrich J.O., Wald R., Bagshaw S.M., Burns K.E., Adhikari N.K. // Crit Care. 2012. V. 16. № 4. Art. № R146.
  6. Locatelli F., Carfagna F., Del Vecchio L., La Milia V. // Nephrol. Dial. Transplant. 2018. V. 33. № 11. P. 1896–1904.
  7. Giuliani A., Karopadi A.N., Prieto-Velasco M., Manani S.M., Crepaldi C., Ronco C. // Perit Dial Int. 2017. V. 37. № 5. P. 503–508.
  8. Chuasuwan A., Pooripussarakul S., Thakkinstian A., Ingsathit A., Pattanaprateep O // Health Qual. Life Outcomes. 2020. V. 18. № 1. Art. № 191.
  9. Румянцева Е.И. // Проблемы стандартизации в здравоохранении. 2021. № 1–2. С. 41–49.
  10. Smye S.W., Clayton R.H. // Med Eng Phys. 2002. V. 24. № 9. P. 565–574.
  11. Jaffrin M.Y., Gupta B.B., Malbrancq J.M. // J. Biomech. Eng. 1981. V. 103. № 4. P. 261–266.
  12. Akcahuseyin E., Vincent H.H., van Ittersum F.J., van Duyl W.A., Schalekamp M.A.D.H. // Comput Meth Programs Biomed. 1990. V. 31. P. 215–224.
  13. Vincent H.H., van Ittersum F.J., Akcahuseyin E., Vos M.C., van Duyl W.A., Schalekamp M.A.D.H. // Blood Purif. 1990. V. 8. № 3. P. 149–159.
  14. Jaffrin M.Y., Ding L.H., Laurent J.M. // J. Biomech. Eng. 1990. V. 112. № 2. P. 212–219.
  15. Waniewski J., Lucjanek P., Werynski A. // Artif. Organs. 1993. V. 17. № 1. P. 3–7.
  16. Waniewski J., Lucjanek P., Werynski A. // Artif. Organs. 1994. V. 18. № 12. P. 933–936.
  17. Legallais C., Catapano G., von Harten B., Baurmeister U. // J. Membr. Sci. 2000. V. 168. P. 3–15.
  18. Ding W., Li W., Sun S., Zhou X., Hardy P.A., Ahmad S., Gao D. // Artif. Organs. 2015. V. 39. № 6. P. E79–E89.
  19. Cancilla N., Gurreri L., Marotta G., Ciofalo M., Cipollina A., Tamburini A., Micale G. // J. Membr. Sci. 2022. V. 646. Art. № 120219.
  20. Pstras L., Stachowska-Pietka J., Debowska M., Pietribiasi M., Poleszczuk J., Waniewski J. // Biocybern Biomed Eng. 2022. V. 42. № 1. P. 60–78.
  21. Donato D., Boschetti-de-Fierro A., Zweigart C., Kolb M., Eloot S., Storr M., Krause B., Leypoldt K., Segers P. // J. Membr. Sci. 2017. V. 541. P. 519–528.
  22. Eloot S., Vierendeels J., Verdonck P. // Comput Methods Biomech Biomed Engin. 2006. V. 9. № 6. P. 363–370.
  23. Rambod E., Beizai M., Rosenfeld M. // Biomed. Eng. Online. 2010. V. 9. Art. № 21.
  24. Patil G.C. Doctor Blade: A Promising Technique for Thin Film Coating. In: Sankapal B.R., Ennaoui A., Gupta R.B., Lokhande C.D. (eds) Simple Chemical Methods for Thin Film Deposition. Singapore: Springer, 2023.
  25. Карпенко Л.В., Демина О.А., Дворкина Г.А., Паршиков С.Б., Ларше К., Оклер Б., Березина Н.П. // Электрохимия. 2001. Т. 37. № 3. С. 328–335. [Karpenko L.V., Demina O.A., Dvorkina G.A., Parshikov S.B., Larchet C., Auclair B., Berezina N.P. // Russ. J. Electrochem. 2001. V. 37. № 3. P. 287–293.]
  26. Письменская Н.Д., Невакшенова Е.Е., Никоненко В.В. // Мембраны и мембранные технологии. 2018. Т. 8. № 3. С. 147–156. [Pismenskaya N.D., Nevakshenova E.E., Nikonenko V.V. // Pet. Chem. 2018. V. 58. P. 465–473.]
  27. Newman J., Thomas-Alyea K.E. Electrochemical Systems. NJ: John Wiley & Sons, Inc., 2004.
  28. Басова Е.М., Буланова М.А., Иванов В.М. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Химия. 2011. Т. 52. № 6. С. 419–425.
  29. Lide D.R. Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, FL: CRC Press, 2005.
  30. Mareev S.A., Evdochenko E., Wessling M., Kozaderova O.A., Niftaliev S.I., Pismenskaya N.D., Nikonenko V.V. // J. Membr. Sci. 2020. V. 603. P. 118010.
  31. Larchet C., Nouri S., Auclair B., Dammak L., Nikonenko V. // Adv. Colloid Interface Sci. 2008. V. 139. P. 45–61.
  32. Mareev S.A., Nikonenko V.V. // Electrochim. Acta. 2012. V. 81. P. 268–274.
  33. Zabolotsky V.I., Nikonenko V.V. // J. Membr. Sci. 1993. V. 79. P. 181–198.
  34. Salmeron-Sanchez I., Asenjo-Pascual J., Avilés-Moreno J.R., Ocón P. // J. Memb. Sci. 2022. V. 659. P. 120771–120783.
  35. Kozmai A.E., Nikonenko V.V., Zyryanova S., Pismenskaya N.D., Dammak L., Baklouti L. // J. Memb. Sci. 2019. V. 590. P. 117291−117304.
  36. Mackie J.S., Meares P. // Proc. R. Soc. A: Math. Phys. Eng. Sci. 1955. V. 232. № 1191. P. 498−509.
  37. Kozmai A., Porozhnyy M., Ruleva V., Gorobchenko A., Pismenskaya N., Nikonenko V. // Membranes. 2023. V. 13. Art. № 103.
  38. https://renalcare.baxter.com/nephral-datasheet.
  39. Miyasaka T., Sakai K. // J Artif Organs. 2023. V. 26. P. 1–11.
  40. Ouseph R., Hutchison C.A., Ward R.A. // Nephrol. Dial. Transplant. 2008. V. 23. P. 1704–1712.
  41. Collins M.C., Ramirez W.F. // J. Phys. Chem. 1979. V. 83. № 17. P. 2294–2301.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024