生物人工肾总结
功能材料 郑美勇
慢性肾衰竭是指各种肾脏病导致肾脏功能渐进性不可逆性减退，直至功能丧失所出现的一系列症状和代谢紊乱所组成的临床综合征，简称慢性肾衰。慢性肾衰的终末期即为人们常说的尿毒症，目前治疗尿毒症的主要方法就是利用生物人工肾治疗。
随着科技的进步和发展，今天的人工肾无论结构和功能都有了极大的提高,明显有效地改善了急慢性肾功能衰竭病人的生活质量和预后。由于临床应用的人工肾都仅模拟替代了肾脏的滤过功能,而不能完全替代肾脏的内分泌、代谢和自身平衡调节等多种功能,故急性肾衰尤其合并多脏器衰竭患者仍有较高的病死率。
但是随着生物医学技术的发展,构建既有肾小球滤过功能、又有肾小管重吸收功能的生物人工肾,完成肾脏滤过、重吸收、内分泌和代谢、自身调节的全部功能替代已逐步成为可能[1~4]。目前,生物人工肾(BAK)的研究分为生物人工肾小球和生物人工肾小管两个部分：生物人工肾小球和生物人工肾小管。
生物人工肾小球可以与生物人工肾小管结合起来组成完整的生物人工肾,应用于体外治疗或植入体内。当然,要使生物人工肾成为临床实用、又能植入人体而长久地发挥肾脏的全部功能替代,还有许多问题有待解决。
血液透析机又叫人工肾。主要用于急性肾功能衰竭及慢性肾功能衰竭治疗，特别是慢性肾功能衰竭，还可以用于急性中毒和其它一些疾病，如肝性昏迷、肝肾综合症、肝硬化顽固腹水、高尿酸血症、高胆红素血症、严重水和电解质紊乱、酸碱失衡等使用常规疗法无效时，亦可考虑应用血液透析治疗。近几年，随着新技术的发展，由透析基本原理发展的各种治疗模式，已延伸应用于肝衰、胰腺炎、高脂血症多脏器衰竭等许多病症。血液透析的概念已演化为血液净化。
在血液透析（HD）治疗过程中，主要依据两种物理传输机理：弥散和超滤，把尿毒症病人血液中尿毒素和潴留（包括某些药物、毒素等）在体内的水份排出。弥散是在浓度梯度下进行，超滤则是通过压力梯度来完成的。压力梯度的形成是膜两侧的静水压力，包括血泵、透析器对血流的阻力以及患者的静脉压，形成的正压，与透析液侧透析液泵，透析液入口的阻力，透析器对透析液的阻力形成的负压，两者的绝对值之和。超滤不但可以清除一些毒性溶质，还可以清除过多的水份。
血透是根据半透膜原理，将患者血液与透析液引入透析器中，流经透析器时，与透析液分隔在透析膜（半透膜）的两侧做相反方向流动，通过弥散、渗透作用，即血浆内多余的有毒性的物质可向透析液中弥散，透析液中的有用物质向高的一侧渗透，从而起到清除血液中的代谢废物和毒物，调节水、电解质及酸碱平衡的治疗作用。
今天的人工肾有了很大的发展，一是选用透析效果及生物相容性更好的透析膜，目前临床上常用的透析膜有三种：(1)再生纤维素膜。(2)改良的纤维素膜。(3)合成聚合物膜。而常用的膜原料有铜仿膜、聚内烯晴膜、乙酸纤维素、血仿膜、聚酰胺、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲脂、聚碳酸脂等透析材料。二是采用科学配方配制透析液。三是透析设备安装了自动监护装置，使血液透析变得更安全、有效。
评价人工肾的主要指标：超滤准确、透析液成分配比的稳定性，安全监护超滤准确，能根据病人的透析条件自动调整设定脱水，能够自动超滤控制技术，不间断地对透析液连续透析过程进行准确检测和调整。透析液成分配比的稳定性，能提供透析液回路的负压，浓度监测、误配报警、透析液的温度、安全监护、超声探测透析过程的空气、漏血报警、生命体征监护及血液理化数据监测等，即透析前的自检系统保障病人安全，蓄电池断电应急等。
目前正在设计体积更小,重量更轻,采用电池供源的透析机,它几乎象高效率透析机一样迅速地进行透析。这类透析机完全是自动化的，内置微处理机，能监护和控制机内所有的传感器、报警和操作功能。有一种新型透析机，内置用于血流动力学检测的透析中血量监护器。透析液的浓度和温度是一个非常重要的指标,如出现异常，常给治疗中的病人带来生命危险，一旦计算机出现故障，不能监测透析液的温度和浓度时，另一套电子线路系统将继续监控透析液的温度和浓度,这一功能叫硬件联锁功能，是日机装肾机的专利技术。
生物人工肾小球可以与生物人工肾小管结合起来组成完整的生物人工肾,应用于体外治疗或植入体内。衬有内皮细胞的中空纤维装置可以象肾移植那样接入病员动-静脉环路中,经肾小球滤过的液体进入肾小管的内腔与内腔表面种植的近曲小管细胞接触,肾小管细胞重吸收或分泌的物质进入血液循环,发挥转运、代谢、内分泌功能,而经肾小球滤过又经肾小管内腔出口流出的废液则与受体自身的尿液收集、排泄系统连接而排出体外。生物人工肾植入体内的方式取决于生物肾小球和肾小管的最终组合方式。当然,要使生物人工肾成为临床实用、又能植入人体而长久地发挥肾脏的全部功能替代,还有许多问题有待解决，人类还有很长一段路要走。
参考文献
1 李清刚1生物人工肾的研究进展1生物医学工程与临床, 2001;5(1):39 2 王质刚1未来的肾脏替代治疗-生物人工肾1中国血液净化, 2002;1(1): 8 3 Humes HD, Mackay SM, Fanke AJ,et al.The bioartifitial renal tubule aiset device to enhance CRRT in acute renal failure1Am JKidney Dis,1997;30(5)supple 4:28 4 Nikolovski J,GulariE,Humes HD1Design engineer of a bioartificial renal tubule cell therapy device1Cell Transplant,1999;8(4):355
