Immobilization of novel synthesized phosphobetaine zwitterions on polyethersulphone (PES) hemodialysis membranes to induce hemocompatibility: Experimental, molecular docking, and ex-vivo inflammatory biomarker investigations
Notice bibliographique
Résumé
Hemodialysis therapy is a crucial life-saving treatment for severe kidney conditions, particularly in cases where organ transplantation is limited. However, the use of polymeric membranes in clinical dialyzers can trigger undesirable reactions in the blood, such as complement, leukocyte, and coagulation activations. These reactions can lead to hypertension, cardiovascular diseases, and even death, due to compatibility issues. This paper presents a study on the development and application of a novel phosphobetaine zwitterion, immobilized on polyethersulphone (PES) clinical hemodialysis membranes, to improve hemocompatibility. The study also introduces a new method for immobilizing a zwitterionic PVP-phosphobetaine polymer on a PES membrane, using a polydopamine (PDA) crosslinker. The synthesized membranes were characterized, and their performance in terms of blood-protein adsorption and subsequent interaction, specifically with fibrinogen, was investigated to evaluate hemocompatibility. The selection of the phosphobetaine polymer was driven by its capacity to form an electrically neutral zwitterionic hydration layer, which serves as a protective barrier, preventing fibrinogen adsorption. Without this zwitterionic polymer, blood proteins interact with the bare membrane, initiating biological processes that lead to inflammation when exposed to uremic blood. Molecular docking studies were conducted to understand the interactions between various ligands and specific serum protein components. The phosphate and carbonyl chemical groups on the pyrrolidinone zwitterionic moiety were found to form polar interactions with specific amino acids. Exvivo investigations involving incubated coated membranes and uremic blood samples from end-stage renal disease (ESRD) patients revealed that they caused weaker complement and coagulation activation compared to bare PES membranes. In addition, the inflammatory biomarkers have been studied to shed light on their potential impact on patients' quality of life. This study contributes to our understanding of the implications of blood-protein fouling and the hemocompatibility challenges faced by blood-contacting devices used in hemodialysis for ESRD patients, who are prone to membrane-related health complications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».