李明旭教授:材料创新驱动血液灌流技术“破界”
发布时间:2026-01-03   

在体外血液净化技术的发展长河中,原理的每一次革新都深刻改变着临床实践的格局。从依赖浓度梯度的弥散(血液透析,HD),到模拟肾小球滤过功能的对流(血液滤过,HDF),技术的步伐并未停歇。如今,基于固相吸附剂特异性或广谱结合溶质的血液灌流(HP) 技术,正以其独特的“吸附”原理,在危重症救治的舞台上扮演着日益关键的角色。解放军总医院第六医学中心李明旭教授为我们讲解血液灌流迅猛发展的核心驱动力,正是吸附材料的持续创新。

一、从“活性炭”到“精工材料”

血液灌流的技术思想源远流长。早在上世纪中叶,活性炭因其巨大的比表面积和强大的吸附能力被尝试用于中毒救治,但早期的应用受限于材料生物相容性差、炭颗粒易脱落引起栓塞等安全问题。

真正的突破始于材料科学与表面工程的进步。通过对活性炭进行微囊化包覆(使用纤维素衍生物、聚乙烯醇等高分子材料),现代活性炭吸附剂在保留高吸附容量的同时,有效防止了颗粒泄漏和对血细胞的破坏。更进一步,中孔活性炭纤维的开发,使其吸附动力学性能较传统颗粒提升30%以上,为急性中毒的快速清除提供了利器。

与此同时,合成树脂材料开启了更精准的吸附时代。以苯乙烯-二乙烯基苯共聚物为骨架,通过精确调控交联度,并采用磺酸化、羟乙基化等表面改性技术,科学家们得以定制吸附剂的特性。例如,磺化可增强对胆红素等阴离子物质的亲和力,而羟乙基化则能减少血小板的黏附,提升血液相容性。代表产品如BS330胆红素吸附柱,已实现对肝衰竭患者体内毒素的特异性清除。

二、从“广谱吸附”到“靶向清除”

现代吸附材料的创新,已超越单纯提升比表面积,向着功能化、精准化迈进。

1.涂层技术的革命:通过用白蛋白、肝素或生物相容性良好的聚合物(如聚砜)对吸附剂颗粒进行表面涂层,构建了“耐受良好”的生物界面,从根本上解决了血液相容性的核心挑战。

2.前沿材料的探索

  • 纳米复合材料:如石墨烯的引入,可极大增强吸附效率和机械强度。

  • “人工抗体”-分子印迹聚合物:能像抗体一样特异性识别并吸附特定致病分子(如自身抗体),为自身免疫性疾病的治疗带来曙光。

  • 内毒素吸附材料:将多粘菌素B固定于纤维上制成的吸附柱(如PMX),可特异性清除脓毒症中致命的革兰氏阴性菌内毒素,成为脓毒症治疗的重要武器。

这些创新催生了如Cytosorb、健帆HA系列等新型灌流器,它们能高效、相对选择性地清除炎症介质、内毒素等致病物质,推动了治疗模式的转变。

三、治疗领域的多元化拓展

随着对疾病机制认识的深入和吸附材料技术的进步,血液灌流的临床应用已远远超出最初的急性中毒救治范畴,形成了多元化、精准化的治疗格局。

  • 慢性肾脏病管理:传统血液透析对中、大分子毒素清除能力有限。血液灌流与透析联用(如每周1次HP+HD),可有效清除β2-微球蛋白、甲状旁腺激素等,显著改善透析相关淀粉样变性、顽固性皮肤瘙痒等并发症,提升患者长期生活质量和预后。中国学者倡导的“组合型人工肾”模式已成为临床标准方案之一。

  • 脓毒症与全身炎症反应综合征:在脓毒症救治中,血液灌流能高效吸附TNF-α、IL-6等关键炎症介质,阻断“细胞因子风暴”。临床研究证实,在连续肾脏替代治疗(如CVVH)基础上联合HP,能更快地改善脓毒症休克患者的器官功能(SOFA评分下降)和氧合。PMX和HA等灌流器的应用,为脓毒症提供了从清除内毒素到广谱炎症介质的全方位血液净化策略。

  • 肝脏疾病:对于肝衰竭患者,特异性胆红素吸附柱(如BS330)能高效清除蓄积的胆红素、胆汁酸等毒性物质,为肝细胞再生或等待肝移植赢得宝贵时间,是人工肝支持系统的核心组成部分。

  • 自身免疫性疾病:通过DNA免疫吸附柱等设备,血液灌流可特异性清除致病性自身抗体(如抗dsDNA抗体)或免疫复合物,在重症狼疮肾炎重症肌无力等疾病的急性期干预中发挥重要作用,且比血浆置换更具选择性,无需外源性血浆,更安全。

四、未来展望:智能化与个体化的融合

目前,血液灌流技术仍面临挑战:如何进一步提升吸附剂的选择性;平衡吸附效能与生物相容性;降低治疗成本等。未来,血液灌流的发展将与智能化、个性化紧密相连。新材料和智能设备的结合将推动血液灌流技术的发展,提高治疗效率和便捷性。

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