Hohlfasermembranen zur Blutreinigung

Mithilfe eines eigens dafür entwickelten Plasmaprozesses ist die Herstellung von Hohlfasermembranen für eine einstufige Dialyse möglich. Die Hohlfasern werden so funktionalisiert, dass die empfindlichen Blutzellen ungehindert durch die unmodifizierten Lumen der Hohlfasern gewaschen werden. Das Blutplasma wird dagegen durch die Poren der Membran filtriert. Deren Oberfläche ist so funktionalisiert, dass entzündliche Endotoxine wie Lipopolysaccharide (LPS) daran haften. Das neue Verfahren belastet den Patienten erheblich weniger, da sich ein wesentlich kleinerer Teil des Blutvolumens außerhalb des Körpers befindet als beim herkömmlichen zweistufigen Blutreinigungsverfahren.

Das Kernstück des neuen Blutreinigungsverfahrens ist ein neues Trennmembranmodul, das aus einem Bündel Hohlfasermembranen besteht.
In dessen Hauptkanälen werden Blutplasma und Blutblättchen anhand ihrer Größe voneinander getrennt: Die empfindlichen Blutzellen verbleiben im blutverträglichen Lumen, während das Blutplasma durch enge Poren in den im Nanometerbereich hochporösen Teil der Hohlfasern fließt. Beim Durchströmen der Poren passiert das Blut eine bioaktive Oberfläche von über 500 m2, auf der selektive Rezeptormoleküle gezielt und schnell die Toxine aus dem Blutplasma entfernen. Nach diesem Membrandurchgang wird das toxinfreie Plasma mit den Blutzellen wieder zusammengeführt.

Um eine solche selektive Membranstruktur zu erreichen, wurden die Nanoporen durch einen Plasmaprozess mit funktionellen Gruppen versehen und in einer anschließenden nasschemischen Behandlung mit den bioaktiven Molekülen ausgekleidet. Diese Moleküle sind nur in den Poren und außerhalb, aber nicht innerhalb der Hohlfaser fixiert. Die räumliche Trennung schützt die zu aktivierenden Blutzellen und sorgt so für eine unveränderte Blutkörperchenzahl.

Mit dieser neuen Membran werden die Blutzellentrennung und die Plasmareinigung in einem einzigen Schritt durchgeführt. Dies würde es einfacher machen, die Apherese zu handhaben. Dass dafür weniger Ausrüstung benötigt wird, ermöglicht außerdem, die Kosten drastisch zu reduzieren.