透析膜制备方式对其血液性能的影响
随着人类社会的不断进步和现代医学的飞速发展，人类自身的健康状况和生活质量受到了重视，人工材料被广泛应用于生物医学领域如生物医药、人造血管、心脏瓣膜和血液净化等，良好的生物相容性是其必不可少和高度追求的特性。相对于生物材料中的血液接触材料，其生物相容性的评价主要为血液相容性和细胞相容性等。在各种评价指标中，血液相容性已被认为是生物相容性最重要的部分。聚醚砜（PES）和聚醚砜基材料具有良好的氧化、热、水解稳定性、良好的力学和成膜性能，并具有一定的血液相容性和细胞相容性，在生物医学等领域也已得到了广泛应用。本实验通过不同方式制备聚醚砜改性膜并研究其血液相容性，通过相转化技术制备的改性膜生物相容性更为突出。关键词 人工材料，生物相容性，血液相容性，细胞相容性，聚醚砜，聚醚砜膜
目 录
1 绪论 1
1.1 生物相容性 1
1.2 生物膜材料 1
1.2.1 聚醚砜 1
1.2.2 聚醚砜膜在生物医学方面的应用 2
1.3 影响血液透析膜生物相容性的因素 3
1.3.1 亲疏水性 3
1.3.2 功能基团 3
1.3.3 电荷分布 4
1.3.4 其他因素 5
1.4 制备PES膜的方式 5
1.4.1 液液相分离法 5
1.4.2 溶剂挥发法 5
1.4.3 刮膜法 5
2 实验 6
2.1 材料 6
2.2 实验仪器 6
2.3 磺化聚醚砜和羧基化聚醚砜的制备与表征 7
2.3.1 磺化聚醚砜（SPES） 7
2.3.2 羧基化聚醚砜（CPES） 7
2.4 改性PES膜的制备和表征 7
2.4.1 制备 7
2.4.2 表征 8
2.5 血液相容性 9
2.5.1 人血浆的收集 9
2.5.2 凝血时间测试 9
2.5.3 血小板激活 9
2.5.4 补体系统激活 10
2.6 SPES和CPES的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
表征 11
2.7 改性PES膜的组成和结构 11
3 血液相容性 12
3.1 凝血时间测试 12
3.2 血小板激活 14
3.3 补体系统激活 15
结 论 17
致 谢 18
参 考 文 献 20
1 绪论
1.1 生物相容性
生物医用材料，又称生物材料，是用于诊断、治疗、修复或替换人体组织或器官或增进其功能的一类高科技新材料。可以是天然的，可以是合成的，也可以使它们的复合。生物医用材料不是药物，其作用不必通过药理学、免疫学或代谢手段实现，但可与之结合，促进其功能的实现。从而成为药物所不能替代的保障人类健康的必需品。生物医用材料有很多种，随着人类社会的不断进步和现代医学的飞速发展，随着人口老龄化的不断加速，各种慢性疾病呈年轻化趋势。因此，人类对自身的健康越发重视。虽然我们在生物医用材料的应用上取得极大的成果，但是由于人体复杂的生理环境，生物医用材料仍然有着许多缺点和问题。其根本原因生物医用材料在生物相容性方面存在着许多缺陷。现代医学要求生物材料不仅要具备良好的加个性能和物理性能，还应具有优良的生物功能和生物安全性。因此，设计具有优良生物相容性的生物材料，是生物材料的发展趋向。
生物相容性是指生命体组织对非活性材料产生反应的一种性能。一般指材料与宿主之间的相容性，包括组织相容性和血液相容性。
血液相容性是生物相容性的重要组成部分，是指生物材料表面抑制血液形成血栓的能力、生物材料对血液的溶血现象、白细胞暂时性减少、功能下降、血小板功能降低以及补体激活等血液生理功能的影响。此外，还要求材料不致使血液蛋白变性，不影响血液中存在的生命体多种酶的活性，不改变血液中电解质浓度渗透压，不引起有害的免疫反应等诸多问题[13]。目前生物医用材料广泛应用于人类心血管疾病防治领域，对于这一类血液接触材料的设计，优良的血液相容性是最基本的要求[4]。当下，临床应用的材料无法达到血液相容性的要求，仍然直接或者间接的导致凝血、血栓形成等一系列作用，给材料的使用带来巨大的负面影响的同时也增加了患者的事故风险。所以，血液相容性评价研究已经成为生物医用材料科学的热点问题，包括：材料与血液相容性机理探索，血液相容性评价方法与参数以及血液相容性材料的开发。
1.2 生物膜材料
1.2.1 聚醚砜
聚醚砜(英文缩写为PES)，通常是非晶态聚合物。聚醚砜是由4,4双磺酰氯二苯醚在无水氯化铁催化下，与二苯醚缩合制得。折射率1.85，玻璃化温度225℃，热变形温度203℃(1.82MPa)。耐热性介于聚砜和聚芳砜之间，长期使用温度180200 ℃。耐老化性能优异，在180 ℃使用可达20年。耐燃性好．即使燃烧也不发烟。耐蠕变性好，在150 ℃和20MPa压力下的应变只有2.55%。
图1.1聚醚砜分子结构式
PES分子具有苯环的刚性和醚基的柔性，其整个结构单元形成大共轭体系，所以它具有优良的耐热性能、物理机械性能、绝缘性能等，特别是具有可以在高温下连续使用和在温度急剧变化的环境中仍能保持性能稳定等突出优点（表1.1），在国防、化工等许多特种领域已经得到广泛应用。
聚醚砜的性能
延展率
50100
密度（g/ cm3）
1.37
介电损耗
0.035
抗张强度（Mpa）
85
玻璃化温度（℃）
230
吸水率
0.43
目 录
1 绪论 1
1.1 生物相容性 1
1.2 生物膜材料 1
1.2.1 聚醚砜 1
1.2.2 聚醚砜膜在生物医学方面的应用 2
1.3 影响血液透析膜生物相容性的因素 3
1.3.1 亲疏水性 3
1.3.2 功能基团 3
1.3.3 电荷分布 4
1.3.4 其他因素 5
1.4 制备PES膜的方式 5
1.4.1 液液相分离法 5
1.4.2 溶剂挥发法 5
1.4.3 刮膜法 5
2 实验 6
2.1 材料 6
2.2 实验仪器 6
2.3 磺化聚醚砜和羧基化聚醚砜的制备与表征 7
2.3.1 磺化聚醚砜（SPES） 7
2.3.2 羧基化聚醚砜（CPES） 7
2.4 改性PES膜的制备和表征 7
2.4.1 制备 7
2.4.2 表征 8
2.5 血液相容性 9
2.5.1 人血浆的收集 9
2.5.2 凝血时间测试 9
2.5.3 血小板激活 9
2.5.4 补体系统激活 10
2.6 SPES和CPES的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
表征 11
2.7 改性PES膜的组成和结构 11
3 血液相容性 12
3.1 凝血时间测试 12
3.2 血小板激活 14
3.3 补体系统激活 15
结 论 17
致 谢 18
参 考 文 献 20
1 绪论
1.1 生物相容性
生物医用材料，又称生物材料，是用于诊断、治疗、修复或替换人体组织或器官或增进其功能的一类高科技新材料。可以是天然的，可以是合成的，也可以使它们的复合。生物医用材料不是药物，其作用不必通过药理学、免疫学或代谢手段实现，但可与之结合，促进其功能的实现。从而成为药物所不能替代的保障人类健康的必需品。生物医用材料有很多种，随着人类社会的不断进步和现代医学的飞速发展，随着人口老龄化的不断加速，各种慢性疾病呈年轻化趋势。因此，人类对自身的健康越发重视。虽然我们在生物医用材料的应用上取得极大的成果，但是由于人体复杂的生理环境，生物医用材料仍然有着许多缺点和问题。其根本原因生物医用材料在生物相容性方面存在着许多缺陷。现代医学要求生物材料不仅要具备良好的加个性能和物理性能，还应具有优良的生物功能和生物安全性。因此，设计具有优良生物相容性的生物材料，是生物材料的发展趋向。
生物相容性是指生命体组织对非活性材料产生反应的一种性能。一般指材料与宿主之间的相容性，包括组织相容性和血液相容性。
血液相容性是生物相容性的重要组成部分，是指生物材料表面抑制血液形成血栓的能力、生物材料对血液的溶血现象、白细胞暂时性减少、功能下降、血小板功能降低以及补体激活等血液生理功能的影响。此外，还要求材料不致使血液蛋白变性，不影响血液中存在的生命体多种酶的活性，不改变血液中电解质浓度渗透压，不引起有害的免疫反应等诸多问题[13]。目前生物医用材料广泛应用于人类心血管疾病防治领域，对于这一类血液接触材料的设计，优良的血液相容性是最基本的要求[4]。当下，临床应用的材料无法达到血液相容性的要求，仍然直接或者间接的导致凝血、血栓形成等一系列作用，给材料的使用带来巨大的负面影响的同时也增加了患者的事故风险。所以，血液相容性评价研究已经成为生物医用材料科学的热点问题，包括：材料与血液相容性机理探索，血液相容性评价方法与参数以及血液相容性材料的开发。
1.2 生物膜材料
1.2.1 聚醚砜
聚醚砜(英文缩写为PES)，通常是非晶态聚合物。聚醚砜是由4,4双磺酰氯二苯醚在无水氯化铁催化下，与二苯醚缩合制得。折射率1.85，玻璃化温度225℃，热变形温度203℃(1.82MPa)。耐热性介于聚砜和聚芳砜之间，长期使用温度180200 ℃。耐老化性能优异，在180 ℃使用可达20年。耐燃性好．即使燃烧也不发烟。耐蠕变性好，在150 ℃和20MPa压力下的应变只有2.55%。
图1.1聚醚砜分子结构式
PES分子具有苯环的刚性和醚基的柔性，其整个结构单元形成大共轭体系，所以它具有优良的耐热性能、物理机械性能、绝缘性能等，特别是具有可以在高温下连续使用和在温度急剧变化的环境中仍能保持性能稳定等突出优点（表1.1），在国防、化工等许多特种领域已经得到广泛应用。
聚醚砜的性能
延展率
50100
密度（g/ cm3）
1.37
介电损耗
0.035
抗张强度（Mpa）
85
玻璃化温度（℃）
230
吸水率
0.43
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