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日本团队用纤维素纳米纤维成功开发吸附内毒素技术
日期:2017年05月17日     

    内毒素是一种构成大肠菌及沙门氏菌细胞膜的脂多糖,一旦经注射等途径进入血液,则会引起发热、休克等生理反应。自来水、开水、蒸馏水中都存在微量的内毒素,在注射用蛋白质、疫苗溶液等的半成品中也会残留微量的内毒素。这些情况都被视为一种严重的问题。
    
    内毒素的结构非常稳定,需经250摄氏度30分钟以上干热处理才会分解。近年来,在医疗器械、药品制造、细胞培养等生命科学领域,内毒素的问题日益引起关注。以往采用带有细孔的粒子型吸附剂处理内毒素,由于比表面积很小(5-10平米/克),吸附量不仅小,而且对内毒素的选择能力也不强,所以仅能用于处理注射液等粘度低的液体。

    日本熊本大学的科研团队对清除内毒素进行了长期研究。他们以纤维素纳米纤维(尺度:10-300纳米)为基材,以氨基酸为功能基,研制成功氨基酸化纤维素纳米纤维。以此纤维作为吸附剂,成功地从含有微量内毒素的胶原蛋白等粘性蛋白质水溶液中,将内毒素吸附清除了。 
  
    由于在该基材表面没有能够容纳蛋白质大小的高分子的细孔,所以它不会与蛋白质等成份发生相互作用。而采用纳米纤维扩大比表面积后,不仅吸附容量得到增加,吸附的选择力得到加强,粘度高的液体(生物高聚物、细胞贴附用基质、胶原蛋白等)也能处理,而且由于原料更加便宜,有利于提高经济效益。

    在生产人工骨骼等植入性材料时,对安全性的要求非常高,在清除内毒素时要花费巨大的成本。如果采用这一方法,将可能大幅度压缩成本,简化生产工艺。特别是未来发展前景广阔的以胶原蛋白、明胶为原料的人工关节等植入性器械、细胞培养基等方面的应用,值得期待。这一技术与目前的洁净室结合应用,将可以提高管理效果,减少次品的产生。