Carbone attivo per la purificazione del sangue
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Il carbone attivo viene utilizzato principalmente nella purificazione del sangue mediante emoperfusione. L'emoperfusione è il metodo in cui il sangue viene prelevato dal paziente per via extracorporea (all'esterno del corpo) e introdotto in una cartuccia o colonna di minuscoli granuli di carbone attivo. La struttura del carbone attivo è costituita da pori multipli e corrisponde a un'ampia superficie, che consente al carbone attivo di adsorbire una varietà di tossine e prodotti di scarto del metabolismo direttamente dal sangue attraverso l'adsorbimento fisico e le interazioni idrofobiche. Il carbone attivo è efficace nel rimuovere molecole di piccole e medie dimensioni, non legate e idrofobe, nonché alcune sostanze legate alle proteine. Esempi di agenti che possono essere rimossi con il carbone attivo sono alcuni farmaci (ad esempio, barbiturici, teofillina), nonché tossine (ad esempio, paraquat, Amanita phallotoxin) e tossine uremiche (cioè tossine legate a insufficienza epatica o avvelenamento estremo).
Le sfide del settore
Problemi di biocompatibilità
- La presenza di particelle di carbone non rivestite stimola le piastrine e i leucociti, il che può aumentare le probabilità di trombosi; quindi, una volta trascorso un certo periodo di tempo, le microparticelle possono essere rilasciate durante la perfusione, il che può portare alla creazione di microemboli, ma richiede anche rivestimenti polimerici complessi (come l'acetato di cellulosa) che possono anche rallentare la velocità di adsorbimento.
Capacità limitata di rimozione dei soluti
- Il carbone attivo è in grado di rimuovere le tossine idrofobiche di dimensioni medio-piccole (<~10 kDa) (tossine come farmaci e veleni neurotossici), ma il carbone è del tutto inefficace contro gli elettroliti, l'urea o le tossine uremiche legate a proteine più grandi (~20+ kDa), oltre a richiedere sistemi ibridi, come l'emodialisi e l'emofiltrazione, complicando in ultima analisi il protocollo di trattamento.
Capacità selettiva (adsorbimento)
- Gli studi di adsorbimento non specifico rimuovono anche i farmaci rilevanti (probabilmente antibiotici e anticoagulanti) e i nutrienti insieme alle tossine bersaglio, rendendo ingestibile il monitoraggio della terapia.
- Inoltre, le proteine plasmatiche assorbono in modo non specifico e competono per la capacità di legame con le tossine bersaglio, raccomandando ulteriormente di ridurre la capacità di legame.
Problemi di standardizzazione dei materiali
- La riproducibilità delle prestazioni è complicata dalle differenze nella struttura dei pori e nell'area superficiale di ciascuna fonte di carbone.
- Anche i rivestimenti biocompatibili sul carbone possono presentare differenze di durata, con conseguente fuoriuscita di particelle di carbone o riduzione della capacità di adsorbimento durante l'applicazione prolungata.
Vincoli del protocollo clinico
- I protocolli terapeutici sono limitati a causa della ridotta capacità di adsorbimento e degli effetti negativi sulla biocompatibilità - non sono limitati a una singola applicazione.
- L'eventuale rilascio di tossine rilegate dal carbone durante l'applicazione può richiedere più sedute.
tipi di carbone attivo correlati
- Valore dello iodio: 600-1200
- Dimensione della maglia: 1×4/4×8/8×16/8×30/12×40/20×40/20×50/30×60/40×70 (più dimensione su richiesta)
- Densità apparente: 400-700
- Valore dello iodio: 500-1300
- Dimensione della maglia: 0.9-1mm/1.5-2mm/3-4mm/6mm/8mm (più dimensione su richiesta)
- Densità apparente: 450-600
- Valore dello iodio: 500-1300
- Dimensione della maglia: 150/200/300/350 (altre dimensioni su richiesta)
- Densità apparente: 450 - 550
- Valore dello iodio: 400-800
- Dimensione della maglia: 100×100×100mm/100×100×50mm (densità cellulare personalizzata su richiesta)
- Densità apparente: 350-450
- Diametro del foro: 1,5-8 mm
- Valore dello iodio: 700-1200 mg/g
- Superficie: 700-1200 m²/g
- Densità apparente: 320-550 kg/m³
- Valore dello iodio: 700-1200 mg/g
- Superficie: 700-1200 m²/g
- Densità apparente: 320-550 kg/m³
- Valore dello iodio: 700-1200 mg/g
- Superficie: 700-1200 m²/g
- Densità apparente: 300-650 kg/m³
- Valore dello iodio: 700-1200 mg/g
- Superficie: 700-1200 m²/g
- Densità apparente: 320-550 kg/m³
- Metodo di attivazione: Attivazione a vapore/gas ad alta temperatura
- Struttura dei pori: Dominata da microporosità, distribuzione uniforme dei pori
- Profilo ambientale: Senza sostanze chimiche, a basso contenuto di ceneri
- Applicazioni primarie: Adsorbimento in fase gassosa, purificazione dell'acqua potabile
- Metodo di attivazione: Attivazione chimica (ad es. H₃PO₄/ZnCl₂) a temperature moderate.
- Struttura dei pori: Ricca di mesopori, area superficiale più elevata
- Efficienza del processo: Tempo di attivazione più breve, resa superiore 30-50%
- Post-trattamento: Lavaggio acido necessario per rimuovere i residui
- Funzionalizzazione: Carica di agenti attivi (ad esempio, I₂/Ag/KOH).
- Assorbimento mirato: Maggiore cattura di inquinanti specifici (ad esempio, Hg⁰/H₂S/gas acidi).
- Personalizzazione: Ottimizzato chimicamente per i contaminanti target
- Applicazioni principali: Trattamento dei gas industriali, protezione CBRN
Perché utilizzare il nostro carbone attivo
Struttura dei pori ottimizzata:
Massimizza la capacità di adsorbimento di diverse tossine, preservando le biomolecole essenziali.
Rivestimento a biocompatibilità migliorata:
Riduce al minimo l'attivazione piastrinica e il rischio di microemboli durante l'emoperfusione.
Produzione rigorosamente standardizzata
Garantisce la coerenza tra i lotti in termini di prestazioni di adsorbimento e sicurezza.
Personalizzazione della chimica di superficie:
Consente la rimozione mirata delle tossine uremiche legate alle proteine o di veleni specifici.
Prestazioni cliniche convalidate:
Dimostra tassi di eliminazione delle tossine affidabili in tutti gli scenari di assistenza critica.
Processo e tecnologia
1. Emoperfusione per avvelenamento acuto
Panoramica della soluzione
Circolazione diretta del sangue attraverso cartucce rivestite di carbone per assorbire rapidamente le tossine/farmaci ingeriti prima dell'assorbimento sistemico.
Vantaggi principali
- Adsorbimento ad ampio spettro: Neutralizza diverse tossine, tra cui barbiturici, pesticidi e tossine dei funghi.
- Stabilità emodinamica: Mantiene la pressione sanguigna meglio dei metodi di purificazione del sangue intero.
- Intervento rapido: Accorcia l'emivita della tossina più rapidamente dell'emodialisi convenzionale.
- Portabilità: Consente l'utilizzo in emergenza al letto del paziente
2.ombined Hemodialysis-Hemoperfusion (HD-HP) for Uremia
Panoramica della soluzione
Sistema ibrido che associa l'adsorbimento del carbone alla dialisi convenzionale per trattare le tossine uremiche legate alle proteine.
Vantaggi principali
- Miglioramento della clearance delle tossine: Rimuove sia le tossine solubili in acqua (ad esempio, la creatinina) che quelle legate alle proteine (ad esempio, l'indoxil solfato).
- Estensione della durata del filtro: Il componente di carbone protegge le membrane del dializzatore dalle incrostazioni.
- Riduzione dell'infiammazione: Abbassa le citochine pro-infiammatorie meglio della sola dialisi.
- Gestione dei sintomi: Controlla meglio il prurito e i sintomi neurologici nell'insufficienza renale
3. Sistemi di supporto per l'insufficienza epatica
Panoramica della soluzione
Colonne di carbone integrate con la dialisi dell'albumina per adsorbire le tossine associate all'insufficienza epatica, come la bilirubina e gli acidi biliari.
Vantaggi principali
- Rigenerazione dell'albumina: Elimina le tossine legate all'albumina senza perdita di albumina.
- Ponte verso il trapianto: Stabilizza i pazienti in attesa di organi da donare
- Supporto multiorgano: Affronta simultaneamente l'accumulo di tossine a livello renale ed epatico.
- Riduzione della bilirubina: Mira in modo specifico ai composti che causano l'ittero