Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Filtration sélective“

Les nanopores biologiques sont d’étonnantes machines moléculaires. Ils remplissent une grande variété de fonctions, allant du tri des biomolécules à la transmission des signaux dans nos neurones et au repliement des protéines nouvellement produites. Le membre le plus surprenant de ce club est le pore nucléaire. Il régule le flux de molécules entre le noyau et l’intérieur de la cellule. Ses performances, mesurées par son efficacité énergétique, sa directionnalité ou sa sélectivité, n’ont pas d’équivalent dans les systèmes artificiels. Nous verrons que la compréhension de son fonctionnement permet d’appréhender des phénomènes physiques nouveaux et d’imaginer des systèmes de filtration sélectifs, ainsi que des pompes moléculaires.

La charge croissante en contaminants organiques dans les ressources oblige les producteurs d’eau potable à réhabiliter leurs filières de traitement. L’ajout d’une étape d’affinage est ainsi nécessaire pour traiter cette pollution. La filtration sur charbon actif en grains (CAG) est un procédé robuste, éprouvé et préférentiel à l’oxydation et à la filtration sur membranes, pour des raisons techniques et économiques. Elle doit être repensée pour faire face aux nouveaux contaminants difficilement adsorbables. L’approche proposée est celle mise en œuvre dans le procédé d’adsorption sur CAG à flux ascendant avec renouvellement séquentiel du média, pour maintien d’un âge constant. L’évaluation de ce procédé focalisée, sur l’abattement d’une sélection de six micropolluants, est faite à échelle pilote. Les performances de ce procédé sont comparées à celles du procédé conventionnel sur CAG en flux descendant sans renouvellement de média. Les résultats des essais ont démontré des performances d’abattement des micropolluants décroissantes au cours du temps pour le filtre CAG conventionnel, alors qu’elles sont maintenues constantes pour le filtre en flux ascendant, en lien avec le renouvellement maîtrisé du média maintenu constant et proche de 55000m3/m3. Les performances d’adsorption, sont très bonnes (90% et plus) pour l’aminotriazole et la déséthyl-hydroxyatrazine, mais moindres pour les autres composés testés (entre 36 et 85%). Un âge du média inférieur doit ainsi être fixé pour améliorer le traitement de ces composés peu adsorbables. Cette évaluation de performances à échelle pilote est une première étape, en amont du déploiement de ce procédé à échelle industrielle.

OBJECTIVE: To characterize the multiple continuous renal replacement therapy (CRRT) techniques available for the management of critically ill adults, and to review the indications for and complications of use, principles of drug removal during CRRT, drug dosage individualization guidelines, and the influence of CRRT on patient outcomes. DATA SOURCES: MEDLINE (January 1981–December 1996) was searched for appropriate publications by using terms such as hemofiltration, ultrafiltration, hemodialysis, hemodiafiltration, medications, and pharmacokinetics; selected articles were cross-referenced. STUDY SELECTION: References selected were those considered to enhance the reader's knowledge of the principles of CRRT, and to provide adequate therapies on drug disposition. DATA SYNTHESIS: CRRTs use filtration/convection and in some cases diffusion to treat hemodynamically unstable patients with fluid overload and/or acute renal failure. Recent data suggest that positive outcomes may also be attained in patients with other medical conditions such as septic shock, multiple organ dysfunction syndrome, and hepatic failure. Age, ventilator support, inotropic support, reduced urine volume, and elevated serum bilirubin concentrations have been associated with poor outcomes. Complications associated with CRRT include bleeding due to excessive anticoagulation and line disconnections, fluid and electrolyte imbalance, and filter and venous clotting. CRRT can complicate the medication regimens of patients for whom it is important to maintain drug plasma concentrations within a narrow therapeutic range. Since the physicochemical characteristics of a drug and procedure-specific factors can alter drug removal, a thorough assessment of all factors needs to be considered before dosage regimens are revised. In addition, an algorithm for drug dosing considerations based on drug and CRRT characteristics, as well as standard pharmacokinetic equations, is proposed. CONCLUSIONS: The use of CRRT has expanded to encompass the treatment of disease states other than just acute renal failure. Since there is great variability among treatment centers, it is premature to conclude that there is enhanced survival in CRRT-treated patients compared with those who received conventional hemodialysis. This primer may help clinicians understand the need to individualize these therapies and to prospectively optimize the pharmacotherapy of their patients receiving CRRT. OBJETIVO: Caracterizar las múltiples técnicas de reemplazo renal continuo (TRRC) disponibles para el manejo de pacientes adultos en estado crítico. Examinar las indicaciones de uso y complicaciones de cada técnica de TRRC, los principios de remoción de medicamentos durante TRRC, guías para individualizar la posologia, y la influencía de TRRC en los resultados clínicos obtenidos. FUENTES DE INFORMACIÓN: Se hizo una búsqueda en el sistema de informática MEDLINE en los años 1980–1996 incluyendo términos como hemofiltración, ultrafiltración, hemodialisis, hemodiafiltración, medicamentos, y farmacocinética. Además se buscaron articulos adicionales utilizando las referencias de los demás articulos selecionados. SELECCIÓN DE FUENTES DE INFORMACIÓN: La referencias seleccionadas fueron aquellas que los autores consideraron útiles para aportar conocimiento al lector sobre los principios del TRRC, así como proveer información sobre la disposición de los medicamentos. SÍNTESIS: TRRC utilizan filtración y/o convección y en algunos casos difusión para tratar pacientes hemodinamicamente inestables con sobrecarga de fluidos y/o fallo renal agudo. Información reciente sugiere que se pueden obtener resultados clínicos positivos con otras condiciones de salud tales como choque septico, síndrome de disfunción de multiples órganos, y fallo hepático. Factores como la edad, ventilación mecánica, terapia inotrópica, volumen urinario reducido, y aumento en las concentraciones de bilirubina sérica han sido asociados con resultados clínicos desfavorables. Las complicaciones asociadas con TRRC incluyen sangramiento debido a exceso de anticoagulación y desconección de la linea, desbalance de fluidos y electrolitos, y formación de coagulos venosos y en el filtro. El régimen de medicamentos se puede complicar en el paciente recibiendo TRRC cuando hay que mantener las concentraciones plasmáticas de algún fármaco dentro de un margen estrecho. Como las características fisicoquímicas del fármaco y algunos factores especificos del procedimiento pueden interactuar alterando la remoción de dicho fármaco, una evaluación detallada de todos los factores debe considerarse antes de ajustar la posologia. Se proponen un algoritmo para consideraciones sobre posología basado en las características del fármaco y del TRRC y ecuaciones farmacocinéticas estándares. CONCLUSIONES: El uso del TRRC se ha expandido para incluir el tratamiento de otras condiciones de salud además del fallo renal agudo. Debido a que existe gran variabilidad entre los centros de tratamientos es prematuro concluir que en efecto la sobrevivencia mejora en los pacientes tratados con TRRC en comparación con los que reciben hemodialisis convencional. Este compendio esperamos sea de utilidad para ayudar al practicante clínico a entender la necesidad de individualizar estas terapias y prospectivamente optimizar la farmacoterapia de los pacientes que reciban TRRC. OBJECTIF: Décrire les diverses techniques de thérapie continue de remplacement rénal (TCRR) chez les patients aux soins intensifs. Revoir les indications, les complications, les principes d'élimination des médicaments, l'individualisation des doses, et l'influence de cette thérapie sur la morbidité et mortalité des patients. REVUE DE LITTÉRATURE: Une recherche informatisée (1980–1996) a été effectuée avec les mots clés suivants: hémofiltration, ultrafiltration, hémodialyse, hémodiafiltration, médication, et pharmacocinétique ainsi que via les références d'articles obtenus. SÉLECTION DES ÉTUDES: Les références furent sélectionnées en fonction du potentiel d'augmentation du niveau de connaissance des principes de TCRR ainsi qu'en fonction de révaluation des paramètres cinétiques des médicaments. RÉSUMÉ: La TCRR utilise la filtration/la convection et dans quelques cas la diffusion pour traiter les patients instables avec une surcharge liquidienne et/ou une insuffisance rénale aiguë. Des données récentes suggèrent une amélioration de la morbidité et mortalité chez les patients traités pour un choc septique, un syndrome de dysfonction d'organes multiples, et une insuffisance hépatique. l'âge, le besoin d'un support respiratoire et hémodynamique, une réduction du volume urinaire, et un taux élevé de bilirubine sérique sont associés à un pronostic moindre. Les complications de la TCRR incluent les saignements dus à une anticoagulation excessive, des désordres liquidiens et électrolytiques, et la formation de caillots obstruant le filtre. La TCRR peut compliquer les régimes thérapeutiques de ceux où il faut maintenir des concentrations sériques dans un écart étroit. Puisque les caractéristiques physicochimiques du médicament peuvent en altérer son élimination, il importe d'évaluer tous les facteurs impliqués avant de déterminer un dosage médicamenteux. De plus, un algorithme pour aider la recommandation de dosages en fonction du médicament, des caractérisques de la TCRR, et d'équations de cinétique est présenté. CONCLUSIONS: Les indications de la TCRR ne se limitent plus à l'insuffisance rénale aiguë. étant donné la variabilité entre les centres hospitaliers, il est précoce de conclure à une survie améliorée avec ce type de thérapie par rapport à une hémodialyse standard. Cet article permettra aux cliniciens d'optimiser la thérapie des patients recevant ce type de thérapie rénale.

Background: IV administration of iron is appropriate for the treatment of iron deficiency anemia (IDA) when orally administered iron has not been effective, tolerated, or clinically appropriate. In Calgary, Alberta, high levels of IV iron utilization required review, because of significant health care resource utilization, high cost, and reduced accessibility. Objectives: The primary objective was to describe the population of adult patients in Calgary with estimated glomerular filtration rate greater than or equal to 30 mL/min/1.73 m2 for whom IV iron was dispensed from acute care facilities, in terms of pretreatment laboratory data, previous use of oral iron, and treatment location, as well as to characterize dose and product selection for IV iron. The secondary objective was to determine the proportion of inpatients whose treatment was in alignment with the Toward Optimized Practice clinical practice guideline for IDA. Methods: A retrospective review of electronic charts was used to obtain data about patients with a first dose of IV iron dispensed in Calgary hospitals between March 1 and December 31, 2018. The data were analyzed descriptively. Results: A total of 1352 patients met the inclusion criteria. These patients received a total of 3532 doses of IV iron, 97.1% of which were iron sucrose, at a median of 300 mg per infusion. Laboratory indices assessed before the first infusion were hemoglobin (mean 92, standard deviation [SD] 19.6 g/L), mean corpuscular volume (mean 81 [SD 10.3] fL), and ferritin (median 18 [interquartile range 9–48] μg/L). Among the included patients, 233 (17.2%) had oral iron dispensed within 90 days before their first IV dose of iron. Only 146 (20.1%) of the 726 inpatients had treatment that was in alignment with the Toward Optimized Practice IDA guideline. Conclusions: There was substantial variation in baseline hemoglobin, mean corpuscular volume, and ferritin, and in the use of oral iron before initiation of IV iron treatment. Provision of educational tools and stewardship initiatives may help in ensuring alignment of iron prescribing with current guidelines. RÉSUMÉ Contexte : L’administration de fer par intraveineuse (IV) convient au traitement de l’anémie ferriprive lorsque son administration par voie orale n’a pas été efficace, tolérée ou appropriée d’un point de vue clinique. À Calgary (Alberta), il a fallu réviser les quantités de fer administrées par IV en raison de la mobilisation importante des ressources de soins de santé et des coûts élevés que cela exigeait ainsi que de l’accessibilité réduite au produit. Objectifs : L’objectif principal consistait à décrire la population de patients adultes, dont le taux estimé de filtration glomérulaire était supérieur ou égal à 30 mL/min/1,73 m2 et à qui on administrait du fer par IV dans des installations de soins intensifs de Calgary. La description devait se faire en termes de données de laboratoire préalables au traitement, d’administration antérieure de fer par voie orale et de lieu du traitement; il s’agissait aussi de décrire la dose et la sélection du produit pour l’administration de fer par IV. L’objectif secondaire consistait à déterminer la proportion de patients hospitalisés, dont le traitement s’alignait sur les directives de pratique clinique Toward Optimized Practice relatives à l’anémie ferriprive. Méthodes : Un examen rétrospectif des tableaux électroniques a permis d’obtenir des données sur les patients, ayant reçu une première dose de fer par IV dans les hôpitaux de Calgary, entre le 1er mars et le 31 décembre 2018. Les données ont fait l’objet d’une analyse descriptive. Résultats : Au total, 1352 patients répondaient au critère d’inclusion. Ils ont reçu 3532 doses de fer par IV, dont 97,1 % de saccharose de fer à raison d’une médiane de 300 mg par perfusion. Les indices de laboratoire évalués avant la première perfusion concernaient l’hémoglobine (moyenne 92, écart-type [ET] 19,6 g/L), le volume corpusculaire moyen (moyenne 81 [ET 10,3] fL) et la ferritine (moyenne 18 [écart interquartile 9-48] μg/L). Parmi les patients de l’étude, 233 (17,2 %) avaient reçu du fer par voie orale 90 jours avant la première dose de fer administrée par IV. Seuls 146 (20,1 %) des 726 patients hospitalisés avaient reçu un traitement conforme aux directives de pratique clinique Toward Optimized Practice relatives à l’anémie ferriprive. Conclusions : On a constaté une variation importante de l’hémoglobine de base, du volume corpusculaire moyen et de la ferritine, ainsi que de l’utilisation du fer par voie orale avant le début du traitement par IV. Des outils pédagogiques et des initiatives de gestion pourraient aider à assurer l’alignement de la prescription de fer sur les directives actuelles.

Les hydrogels sont des matériaux polymères hydrophiles qui retiennent de grandes quantités d’eau tout en conservant une structure tridimensionnelle, ce qui les rend adaptés à des applications biomédicales et de filtration. Ce manuscrit se concentre sur les membranes d’hydrogels fabriquées à partir de polyéthylène glycol diacrylate (PEGDA) réticulé par UV en présence de chaînes de polyéthylène glycol (PEG) et d’un photoamorceur. Les membranes PEGDA/PEG sont sélectionnées pour leur robustesse mécanique et leur perméabilité élevée qui peut être ajustée en fonction de la concentration et de la masse molaire du PEG. Une caractéristique importante de ces membranes est que les chaînes de PEG restent piégées dans la matrice, permettant ainsi de les fonctionnaliser pour une filtration sélective. Notre étude montre que les membranes PEGDA/PEG peuvent retenir sélectivement de petites molécules formant des liaisons hydrogène. Nous fonctionnalisons également les membranes avec de l’acide polyacrylique (PAA) pour les rendre sélectives aux colorants chargés positivement. Les membranes PEGDA/PEG/PAA s’avèrent efficaces pour la rétention du bleu de méthylène et de la rhoda- mine B. La sélectivité de ces membranes est réversible par ajustement du pH, permettant ainsi de les rincer et de les réutiliser. L’analyse structurelle des membranes par diffusion de neutrons aux petits angles (SANS) révèle que les chaînes de PEG conservent une structure gaussienne dans la matrice de PEGDA, mais avec des rayons de giration et des longueurs de corrélation plus élevés qu’en solution, suggérant des contraintes topologiques comme des greffages chimiques ou des enchevêtrements. Une observation clé est que le rapport surface/volume de la matrice de PEGDA diminue avec l’ajout de PEG, indiquant la formation de cavités plus grandes, ce qui explique l’augmentation de la perméabilité observée. Lorsque la concentration en PEG dépasse une certaine valeur critique (C∗), le rapport surface/volume augmente, suggérant une diminution de la taille des cavités d’eau et, par conséquent, de la perméabilité. Nous développons également un modèle théorique pour prédire la perméabilité des hydrogels PEGDA/PEG en fonction de la masse molaire et de la concentration en PEG pour C < C∗, qui correspond bien aux mesures expérimentales
Hydrogels are hydrophilic polymer materials that retain large amounts of water while maintaining a three- dimensional structure, making them suitable for biomedical and filtration applications. This manuscript focuses on hydrogel membranes made from polyethylene glycol diacrylate (PEGDA) crosslinked by UV in the presence of polyethylene glycol (PEG) chains and a photoinitiator. PEGDA/PEG membranes are selected for their me- chanical robustness and high permeability, which can be adjusted based on the concentration and molecular weight of PEG. An important feature of these membranes is that the PEG chains remain trapped in the ma- trix, allowing them to be functionalized for selective filtration. Our study shows that PEGDA/PEG membranes can selectively retain small molecules forming hydrogen bonds. We also functionalize the membranes with polyacrylic acid (PAA) to make them selective for positively charged dyes. PEGDA/PEG/PAA membranes prove effective in retaining methylene blue and rhodamine B. The selectivity of these membranes is reversible by adjusting the pH, allowing them to be rinsed and reused. Structural analysis of the membranes by small- angle neutron scattering (SANS) reveals that the PEG chains maintain a local gaussian structure within the PEGDA matrix, but with larger radii of gyration and correlation lengths than in solution, suggesting topolo- gical constraints such as chemical grafting or entanglements. A key observation is that the surface-to-volume ratio of the PEGDA matrix decreases with the addition of PEG, indicating the formation of larger cavities, which explains the observed increase in permeability. When the PEG concentration exceeds a certain critical value (C∗), the surface-to-volume ratio increases, suggesting a decrease in the size of the water cavities and consequently in permeability. We also develop a theoretical model to predict the permeability of PEGDA/PEG hydrogels as a function of the molecular weight and concentration of PEG for C < C∗, which corresponds well with experimental measurements

Cette thèse porte sur l'intensification de l'extraction de polyphénols à partir de produits à base de pomme (chair, peau et marc) par ultrasons (US) et sur la purification d'extraits de peau de pomme par adsorption/désorption et technologie membranaire. L'extraction sélective des polyphénols issus des produits de la pomme a été analysée. Les données obtenues ont démontré la possibilité d’une régulation fine de l’extraction sélective de la matière soluble, de la catéchine et des composés polyphénoliques totaux en utilisant différentes températures, protocoles UAE, mélanges éthanol/aqueux. La sélectivité de l'extraction de la catéchine dépendait également du type de tissu (chair, peau ou marc) et de la variété de pomme (verte ou rouge). Le phénomène de cavitation généré par les ultrasons pourrait augmenter l'extraction de composants précieux des pelures de fruits en endommageant les membranes cellulaires des échantillons et en accélérant ainsi le transfert de chaleur et de masse. D’autre part, les solvants eau-gaz pourraient améliorer l'efficacité d'extraction des polyphénols des peaux de pomme en renforçant le phénomène de cavitation généré par les ultrasons. L'efficacité de la purification de polyphénols d'extraits de pelure de pomme par adsorption/désorption assisté par ultrasons (adsorbant polyaromatique Amberlite XAD-16) et par électrofiltration sur membrane a été mise en évidence. Les données obtenues ont démontré que la sonication facilitait significativement la cinétique d’adsorption, la capacité d’adsorption accrue et augmentation de l’énergie d’activation de l’adsorption des polyphénols. En outre, le taux de désorption a été positivement affecté par la sonication au cours de l'étape d'adsorption. Par ailleurs, les résultats ont montré que l’électrofiltration sur membrane permettait de purifier les polyphénols dans l’espace anodique (+) et d’obtenir un volume plus important de filtrats
This thesis focuses on the intensification of polyphenols extraction from apple products (flesh, peel, and pomace) by ultrasound (US) and the purification of apple peel extracts by adsorption/desorption and membrane technology. The selective extraction of phenolic contents from apple products has been analyzed. The obtained data evidenced the possibility of fine regulation of selective extraction of soluble matter, catechin and total polyphenolic compounds using different temperatures, ultrasound-assisted extraction (UAE) protocols, ethanol/aqueous mixtures. The selectivity of catechin extraction was also depended on the type of the tissue (flesh, peel or pomace) and apple variety (green or red). The cavitation phenomenon generated by ultrasound could increase extraction of valuable components from fruit peels by damaging cell membranes of samples and accelerating heat and mass transfer by disrupted cell walls of samples. Meanwhile, the gas water solvents could enhance the extraction efficiency of polyphenols and antioxidant activity from apple peels by enhancing cavitation phenomenon generated by ultrasound. The efficiency of polyphenols purification from apple peel extracts with adsorption/desorption process by ultrasound treatment with the polyaromatic amberlite adsorbent XAD-16 and with membrane electro-filtration were studied. The obtained data demonstrated that the sonication significantly facilitated adsorption kinetics and increased activation energy of polyphenols adsorption. In addition, the desorption ratio was positively affected by the sonication during the adsorption step. On the other hand, the results demonstrated that the membrane electro-filtration allowed the purification of polyphenols in the anode (+) space and obtaining larger volume of filtrates