ウェアラブルな人工腎臓における透析液再生のための尿素除去戦略

病院の外で透析を提供するウェアラブルな人工腎臓（WAK）の入手可能性は、透析患者にとって重要な進歩です。WAKの概念は、閉ループでの少量の透析液の再生に基づいています。窒素代謝の主要な廃棄物である尿素の除去は、WAKの実現の主要な課題です。なぜなら、それは、最高の1日モル産生の廃棄物である間、吸着するのが難しい反応性が低い分子であるため、WAKの実現です。現在、患者が運ぶことができるサイズと体重へのWAKの小型化を可能にする効率的な尿素除去技術は利用できません。ウレアーゼ、電気酸化、吸着剤システムによる酵素加水分解など、いくつかの尿素除去戦略が調査されています。しかし、これまでのところ、これらの方法には、副作用が有毒な副作用、除去能力が限られているか、除去速度が低下しています。このレビューでは、化学物質と医学的観点から、ウェアラブル透析装置でのアプリケーションのためのさまざまな尿素除去戦略について説明します。

The availability of a wearable artificial kidney (WAK) that provides dialysis outside the hospital would be an important advancement for dialysis patients. The concept of a WAK is based on regeneration of a small volume of dialysate in a closed-loop. Removal of urea, the primary waste product of nitrogen metabolism, is the major challenge for the realization of a WAK since it is a molecule with low reactivity that is difficult to adsorb while it is the waste solute with the highest daily molar production. Currently, no efficient urea removal technology is available that allows for miniaturization of the WAK to a size and weight that is acceptable for patients to carry. Several urea removal strategies have been explored, including enzymatic hydrolysis by urease, electro-oxidation and sorbent systems. However, thus far, these methods have toxic side effects, limited removal capacity or slow removal kinetics. This review discusses different urea removal strategies for application in a wearable dialysis device, from both a chemical and a medical perspective.