改性聚偏氟乙烯在腹水超滤中的初步应用研究

摘要

腹腔内出现过多的液体积聚称为腹水。腹水的出现不仅影响生活质量，而且影响存活时间。自体腹水超滤浓缩回输腹腔术是国内外近年用于治疗各种原因所致顽固性腹水的一种新方法。其具有其操作简单、花费低廉、疗效佳等优点而易于病人接受。目前广泛应用的腹水超滤器主要为血液透析器，膜材料为聚砜、聚醚砜聚丙烯晴等。这些透析器作为超滤器存在不能分离球蛋白与细胞等高分子物质，不能除去与白蛋白结合的毒素等缺点，因此研究一种高性能的腹水超滤膜成为发展方向。
　　 聚偏氟乙烯作为一种新型高效分离膜材料，以其化学性质稳定已经被广泛应用于水处理行业中，但未见有用于腹水超滤的报导。
　　 本文采用干-湿法纺丝工艺纺制改性聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜，研究两种不同添加剂的加入对膜的亲水性、通量、截留率、断裂强度以及生物相容性等性质的影响，并初步应用于腹水超滤。结果表明：
　　 1.改性后的聚偏氟乙烯膜的亲水性提高，使聚偏氟乙烯的接触角从86°下降为65°左右，同时聚偏氟乙烯对牛血清白蛋白的吸附也从58mg/m2下降为25.7 mg/m2、38.5 mg/m2。与聚醚砜相比，改性聚偏氟乙烯具有更低的蛋白吸附率。
　　 2.改性聚偏氟乙烯的断裂强度都有所降低，但以聚乙烯吡咯烷酮为添加剂的下降明显，蛋白截留率也有所下降。这是由于聚乙烯吡咯烷酮的添加造成膜微孔孔径的扩大，同时由于其形成的皮层致密程度不高。
　　 3.改性聚偏氟乙烯具有良好的生物相容性，其细胞增值率>80％；溶血率均<5％，同时抗凝血性能提高，符合国标GB/T16886对材料生物相容性的要求。
　　 4.对改性聚偏氟乙烯材料的表面形态观察发现，添加剂的加入不但提高膜的亲水性，降低膜的表面势能，而且提高膜表面的粗糙度，增加膜的表面微图化效应，从而提高膜的血液相容性。
　　 5.在腹水超滤实验中，添加聚乙二醇的改性聚偏氟乙烯的蛋白截留率为94.8％，达到分离白蛋白的要求。

目录

文摘

英文文摘

学位论文的主要创新点

第一章 绪论

1.1 生物医学材料发展现状

1.1.1 生物医用材料定义

1.1.2 生物材料的分类

1.1.3 医用高分子材料

1.2 生物相容性

1.2.1 组织相容性

1.2.2 血液相容性

1.2.3 凝血机理

1.2.4 影响血液相容性的因素

1.2.5 生物材料的血液相容性评价方法

1.2.6 蛋白吸附

1.3 腹水的超滤浓缩回输研究进展

1.3.1 腹水静脉回输

1.3.2 腹水浓缩腹腔回输

1.3.3 腹水浓缩皮下回输

1.4 膜在腹水超滤中的应用的研究现状

1.5 膜材料的表面改性

1.5.1 物理改性

1.5.2 化学改性

1.5.3 接枝改性

1.6 聚乙二醇与聚乙烯吡咯烷酮的性质

1.6.1 聚乙二醇

1.6.2 聚乙烯吡咯烷酮

1.7 论文意义与研究目的

第二章 实验部分

2.1 实验药品及仪器

2.2 聚偏氟乙烯的改性与纺制

2.3 改性聚偏氟乙烯的电镜观察

2.4 改性聚偏氟乙烯的性能测试

2.4.1 始泡点与破裂压

2.4.2 纯水通量

2.4.3 接触角测定

2.4.4 牛血清白蛋白的配置与测定

2.4.5 超滤膜对牛血清白蛋白的吸附性能测试

2.4.6 超滤膜对牛血清白蛋白的截留性能测定

2.4.7 超滤膜对牛血清白蛋白的超滤性能测试

2.5 生物相容性测试

2.5.1 体外细胞毒性实验

2.5.2 溶血实验

2.5.3 动态凝血实验

2.6 原子力电镜表征

2.7 腹水超滤实验

第三章 结果与讨论

3.1 改性聚偏氟乙烯应用于腹水超滤的可行性研究

3.1.1 聚偏氟乙烯与聚醚砜的断面与表面结构比较

3.1.2 聚偏氟乙烯与聚醚砜的通量、泡点与破裂压比较

3.1.3 聚偏氟乙烯与聚醚砜的接触角与对牛血清白蛋白的吸附量比较

3.1.4 聚偏氟乙烯与聚醚砜的细胞毒性比较

3.1.5 聚偏氟乙烯与聚醚砜的溶血实验比较

3.1.6 聚偏氟乙烯与聚醚砜的动态凝血实验比较

3.1.7 聚偏氟乙烯与聚醚砜的蛋白超滤性能比较

3.2 不同改性添加剂对聚偏氟乙烯中空纤维膜的影响

3.2.1 不同改性添加剂对聚偏氟乙烯中空纤维膜的结构影响

3.2.2 不同添加剂对聚偏氟乙烯的通量、泡点与破裂压的影响

3.2.3 不同添加剂对PVDF的亲水性以及对牛血清白蛋白的吸附影响.

3.2.4 改性聚偏氟乙烯的体外细胞毒性实验

3.2.5 改性聚偏氟乙烯的溶血实验

3.2.6 改性聚偏氟乙烯的动态凝血实验

3.3 改性聚偏氟乙烯的蛋白超滤性能

3.4 膜表面状况的原子力显微镜分析

3.5 腹水超滤实验

第四章 结论

4.1 结论

4.2 研究展望

参考文献

论文发表情况

致谢