Dialízis víz; Tisztítsd meg
Elképzelhető egy hordozható művese is
írta Dörholt Norbert
(2019.10.04.) Akinek terminális vesefunkciós rendellenességei vannak, rendszeresen dialízist kell végezni. A mesterséges vérmosás nagy terhet jelent az érintettek számára. A méreganyagok eltávolításához a vérből jelentős mennyiségű tisztító dialízis víz szükséges. Eddig nincs megoldás ennek a dializátumnak a költséghatékony visszanyerésére, de ez most megváltozhat.
A Fraunhofer kutatói jelenleg fejlesztik a kriogén folyamatot, egy módszert a vízben lévő szennyeződések eltávolítására anélkül, hogy elveszítenék azt. Ez a megközelítés nemcsak költségeket takarít meg - elképzelhető egy hordozható művese is az enyhébb, vízfüggetlen, hosszú távú dialízis számára. Britta Widmann, a Fraunhofer-Gesellschaft Központi Kommunikációs Irodája áttekintést ad a dialízis kezelés jelenlegi helyzetéről.
Azt írta: Németországban körülbelül 90 000 embernek kell évente négy-öt órán át hetente háromszor dialízisen részt vennie, mert a veséjük már nem működik. Nem tudják eléggé kiválasztani a toxinokat a szerven keresztül. Az orvosi eljárás során a káros anyagcsere-toxinokat a vérből úgy távolítják el, hogy a testen kívül egy félig áteresztő membránon keresztül egy speciális dialízis folyadékba, a dializátumba vezetik. A membrán pórusai olyan finomak, hogy csak egy bizonyos méretű méreganyagok juthatnak át rajtuk. A kis molekulákat, például a vizet, az elektrolitokat és a vizeletanyagokat - karbamidot, húgysavat és kreatinint - átengedik és bejutnak a tisztító folyadékba, de a nagy molekulákat, például a fehérjéket és a vérsejteket, visszatartják. A teljes vérmennyiséget óránként körülbelül háromszor megtisztítás céljából keringetik.
A Dialysate csak egyszer használható
Kb. 400 liter dializátum szükséges egy dialízis kezeléshez. A klinikák és a dialízisek ezt a vizet fordított ozmózisos rendszerek révén biztosítják, amelyek sok energiát felemésztenek és drágák. Kihívás: A dializátum csak egyszer használható, mivel a vér lemosása után szennyvízként eltűnik. Egy év és 90 000 beteg vonatkozásában több mint 5,6 millió köbméter ultratiszta vízre van szükség. A világ számos régiójában ez a követelmény nem teljesül. Becslések szerint évente több mint egymillió ember hal meg, mert nincs hozzáférése dialízishez.
„A dialízis víz értékes. Egy év dialízisvíz Németországban kitölti a kocka hosszát 175 méter. A mai napig azonban nincs olcsó dializátum-visszanyerési folyamat ”- mondja dr. Rainer Goldau, a rostocki Fraunhofer Sejtterápiás és Immunológiai Intézet extrakorporális immunmodulációs osztályának tudósa, akinek a kutatását ennek a problémának szentelik.
„A szervezet napi 25 gramm karbamidot termel. Ez a molekula akkora, mint egy vízmolekula, így a szűrőmembránon át jut a dializátumba. Az ivóvíz tisztítására használt fordított ozmózisos eljárás nem rendelkezik elegendő karbamidszűrő képességgel, ezért nem alkalmas visszanyerésre. Vannak összetett enzimatikus folyamatok, amelyekkel a dialízisből származó szennyvíz megtisztítható, így újra felhasználható a betegen, de az ehhez szükséges szűrők és patronok nagyon drágák. A magas szegénységi tényezővel rendelkező régiók, ahol szintén hiányzik a víz, nem engedhetnek meg maguknak ilyen eljárásokat. "
Dialízis a beteg saját vizével
Dr. Goldau ezért egy másik változatra támaszkodik: a krio-tisztításra, amely az italiparból ismert fagyasztási koncentráción alapul. A kriogén eljárással a betegtől kapott víz több mint 90 százalékát vissza kell juttatni. Az ötlet: Csak a napi két-három liter vízbe koncentrál, amelyet egyébként is kiválaszt, amelyet a dialízis során mindig el kell távolítani. A betegek helyettesíthetik az ivással. A maradékot - általában napi 25-30 litert - tisztítás után visszaküldik dialízishez. „Kísérleteink során az eldobandó víz mennyisége kevesebb, mint tíz százalék. Ez a mennyiség szükséges a méreganyagok kiszűréséhez. Eljárásunk szinte ugyanúgy koncentrálódik, mint maguk a vesék ”- mondja Goldau. Ezzel a kutató és csapata teljes dialízist akar létrehozni a beteg saját vizével, a vesebetegek kiszáradása nélkül. A drága szűrők és patronok feleslegesek lennének.
De hogyan működik a kriotisztítás? Azt az elvet alkalmazza, hogy a víz fagyott, és hogy a fagyasztott víz kristályrácsszerkezete kizár minden korábban oldott idegen anyagot. A kristály felszínén maradnak. „A víz fagyásakor keletkező jégkristályok képesek kizárni a szennyeződéseket. Az urémiás toxinokat, vagyis az összes bomlásterméket, amelyet a szervezetnek ki kell választania a vizelettel, ilyen módon lehet kiszűrni "- magyarázza Goldau. Ez az eljárás mosóoszlop segítségével érhető el, hasonlóan az ital- vagy vegyiparban alkalmazotthoz. A mobil dialízishez egy kis mosóoszlop elegendő körülbelül 30-40 ml/perc dializátum előállításához. Csak kis mennyiségű energia szükséges a friss dializátum elkészítéséhez. Az áram származhat az aljzatból, a gépjárműből vagy a napelemekből. Megfelelő laboratóriumi demonstrátor, hűtőegységgel készül, a folyamatra szabadalom van folyamatban. A kutatók jelenleg egy automatizált megoldáson dolgoznak, amelynek kidolgozásához még mindig szükségük van az ipari partnerek támogatására.
Hordozható vese otthoni dialízishez
"A dialízis formánk akár mobilra is tervezhető; hordozható hemodialízis lenne lehetséges" - mondja dr. Goldau. A Rostock-kutató jövőképe: A beteg érrendszeri kapcsolatot kap, amelyen keresztül a vért és a felesleges vizet egyszerre vonják vissza és adják vissza. Ezt egy dialízis szűrőmembránnal ellátott mellénybe táplálják, amely legfeljebb négy liter űrtartalmú cserélhető vizes kamrákat tartalmaz. A beteg két-három óránként összeköti a mellényt a hordozható mosóegységgel, amely a régi dializátumot friss vízre cseréli. Nem tart tovább, mint az egészséges emberek WC-je.
A klinikán végzett korábbi dialízis hatalmas megterhelést jelent a test számára - az érintettek életminősége súlyosan romlik. Tanulmányok szerint a betegek 20-40 százaléka tíz év után is életben van.
Vízfüggetlen, hosszú távú dialízissel, amely bármikor elvégezhető otthon vagy a munkahelyen, csökkenthető lenne a morbiditás és a dialízis költsége. A száraz övben élők számára is elérhető lenne szerte a világon. További pluszpont: A dialízis központok és klinikák költséghatékonyabbá tehetik a vízellátást. Goldau becslései szerint az eljárása a víz és a szennyvíz 90 százalékát takarítja meg, mivel az egy ciklusban zajlik és újrafelhasználásra kerül: „A víz nagy részét újrahasznosítják.” A fizikus feltételezi, hogy a rendszer körülbelül öt-hét év múlva kopik. A fejlesztés megkezdése készen állhat a piacra.