透析器膜材料的研究进展-课件

1、 透析膜材料的研究进展 武 汉 大 学 中 南 医 院 肾内科 & 血液净化中心司 晓 芸什么是透析膜 一种以浓度差为推动力的分离膜 根据分离的溶质的粒径，要求透析 膜上有相适应的孔径均匀的微孔 透析膜的原理纳米级微孔透析膜材料分类纤维素膜合成膜再生纤维素膜 聚砜(PS)费森、贝朗、威高、 旭化成、朗生等 铜仿膜 聚酰胺 (PA)金宝 铜氨膜 聚丙烯晴 (PAN)AN69（金宝）改良纤维素膜聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)东丽 血仿膜海蒂妮娜聚醚砜 (PES) 贝尔克、尼普洛等 双醋酸及三醋酸膜 尼普洛、百特生物相容性-判定透析膜优劣的主要指标纤维素膜的基础单元改良纤维素膜提高生物相容性-性能最为

2、优越的纤维素膜生物相容性与膜表面性质有关控制膜表面的粗糙程度高倍镜下的膜表面对比完美膜结构的优点180 200 m血液接触层光滑“减少凝血”厚度均一,膜壁的完整性好“减少渗漏”“内毒素屏障”分隔层“最小的阻力” 40 m对 称 膜Symmetric membranestructureThin wall（薄壁）16-18m对称膜壁薄为了减少膜的阻力会导致膜形状变成 非圆型 非对称膜Tight pore size in the inside (blood contact)Open pore size on the outside非对称膜的主要阻力是最内层膜的壁厚度，其余的膜是起到支撑的作用因此当膜

3、的形状接近标准的圆形，膜的本身阻力就非常小透析液侧血侧 从透析液侧到血侧无内毒素的转移:透析液侧泡沫状膜，血液侧膜光滑、表面大吸附能力强 仅有 1/百万单位的内毒素能跨过膜 !高通量聚砜膜: 内毒素截留能力高通量/低通量合成膜低通量纤维素膜40%低通量合成膜高通量合成膜低通量纤维素膜87%60 %1990200035 %65 %100 %13 %透析器膜应用情况：透析膜材料的未来发展方向聚砜膜纤维内壁的比较透析膜的制造工艺透析器的封装与切割切割工艺比较高通量（HIGH FLUX）-KUF20 ml/hr.mmHg 用于HDF/HF 和HIGH FLUX HD CTA/TRICEA, AN69,

4、 Nephral ST, Polyflux, DIAPES, Xenium, Polysulfone, PMMA.低通量（LOW FLUX）-Kuf 20ml/hr.mmHg Cuprophan, Hemophan, Cellulose Acetate, LF Polysulfone, LF PMMA, EVAL, LF PES基于通透性的膜的分类(Materials)Cellulose Hollow FiberPolysulfone Hollow FiberPolyacryronitrile Hollow FiberHemodialyserPlasma Therapy ProductsLeu

5、kocyte Reduction FilterPolyethylene Hollow FiberCellulose diacetate Hollow FiberAmino acids immobilized PVAStyrene divinyl benzene ColumnActivated charcoal ColumnPolyethylene Hollow FiberNon-woven polyester sheetLow-FluxUrea1Creatinine1Vitamin B120.65Inulin0.052-microglobulin0Albumin0High-FluxUrea1C

6、reatinine1Vitamin B121Inulin12-microglobulin0.65 & 0.8Albumin 0.001透析器 / 膜的筛系数提高的中大分子清除能力透析膜的吸附能力 -脂蛋白A和脂多糖Source: Weber et al. Int J Artif Organs 1997, 20: 144-152聚甲基丙烯酸甲酯膜（PMMA)、AN69膜吸附能力最强聚酰胺膜（PA)和聚砜膜（PS）次之铜仿膜的吸附能力最差高通量透析器的吸附功能不完全相同：临床益处透析膜和死亡率Krane V et al. Am J Kidney Dis (2007); 49:267-275透析膜和

7、死亡率(Woods et al.)膜通量和膜材料对淀粉样变性的影响 (Hemo Study)b2m MD=11,800DSchiffl et al. Nephrol Dial Transplant 15:1399-1409, 2000Improvement of lipid profile*p0.05 vs time 0 and 4 weekstime weeksModified CellulosePolyflux S02040608010012004122028lipid concentration mg/dl00.51.01.52.02.53.03.54.0ratio LDL/HDL*LD

8、LHDLLDL/HDLPitone J et al, ISBP, 2003 Modified cellulose versus Polyflux S 43 patientsPolyflux: Improvements in lipid profile may help to reduce the lipid lowering medications保存残余肾功能Inflammatory markers and dialysis membranerandomized cross-over study in 18 patients, 3 x 8 weeksRef: Schindler et al,

9、 2000对血清白蛋白的影响 (Hemo study)Marcus et al. Am J Kidney Dis 31: 491-494, 1998 用 F80之前用 F80之后*P0.05*P0.01血清白蛋白 (g/dl)Low-FuxHigh-Fux死亡率生存率白蛋白水平传统透析膜的改进研发新型透析膜发展生物活性膜1.利用几种高分子材料物理共混聚醚砜膜+聚乙烯基类的聚合物或共聚物/纤维素及其酯类磷脂聚合物+醋酸纤维素聚砜膜+乙烯乙二醇具有较好的亲水性和渗透性表现出较好的蛋白吸附能力2.利用化学反应通过化学反应在基膜材料中引入其它基团. 激活基膜材料通常采用氯甲基化、催化剂、臭氧处理等利用

10、醇化、酯化等化学反应把目标基团引入到基膜材料的表面常引入的高分子材料包括PVP、PEG、人血白蛋白、壳聚糖、磷脂以及某些具有抗凝血作用的物质肝素+聚丙烯腈/聚乙烯亚胺膜,透析效果良好,并可减少透析期间的过敏反应固化壳聚糖+肝素+聚丙烯腈膜显示良好的血液相容性, 可抑制铜绿假单孢菌活性肝素+聚醚砜,既保持了聚醚砜的力学性能,又能提高透析膜的抗凝血性能醋酸纤维膜+亚油酸膜或聚丙烯酸+亚油酸+聚砜膜, 更好的生物相容性和抗凝血效果3.利用低温等离子体等技术 对聚合物表面改性是赋予膜材料新 性能的常用方法改变膜表面的亲疏 水性 利用SO2 等离子体对涂在血管金属 内支架表层的聚氯二甲苯进行处理, 亲水

11、性和其血液相容性也得到了显 著提高新型高通量血滤器独特膜结构 具有微孔梯度结构的第三代聚砜膜。 与血液直接接触的内表面具有细小精密的薄层，保证了优秀滤出特点和性能。高清除率 能高效清除达66000道尔顿的分子内表面平滑：减少血膜激活透析液侧泡沫状膜：吸附内毒素合成膜的结构 聚醚砜膜聚胺 + 聚碸+PVP纯聚碸均一海绵体构造 新颖 - 3层构造3-Layer Structure Inner Selective Layer (Skin)- narrow pore size- separation layer- 0.1 - 0.5 m Stabilization layer- support function- 2 5 m Finger Type Structure- high void fraction- low diffusive resistance- 40 45 m Most effective and stable removal characteristics Endotoxins retention超滤系数面积膜厚度膜材料APS-65063.11.345m改良聚砜膜APS-90075.31.845m改良聚砜膜 膜材料的改进 不同聚合物的联合应用，增加安 全性和稳定性 更好的生物相容性(减少