血液透析膜的应用及其改性研究进展

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透析膜材料的基本原理和研究进展

高通量聚砜膜: 内毒素截留能力
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 !!!
100 %
透析器膜应用情况：
高通量/低通量合成膜
13 %
60 %
低通量纤维素膜
87%
高通量合成膜
低通量合成膜
低通量纤维素膜
• 低通量（LOW FLUX）-Kuf <20ml/hr.mmHg
Cuprophan, Hemophan, Cellulose Acetate, LF Polysulfone, LF PMMA, EVAL, LF PES
Hemodialyser Plasma Therapy Products
Leukocyte Reduction Filter
Tight pore size in the inside (blood contact)
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
因此当膜的形状接近标准的圆形，膜的本身阻力就非常小
亲水－疏水微区域限制了血液中蛋白质细胞与膜表面的相互作用
疏水性和表面电荷使其能吸附炎症介质
Symmetric membrane structure
对称膜壁薄
为了减少膜的阻力
会导致膜形状变成 ‘ 非圆型’
溶质通过半透膜需要克服自身的阻力
对称膜有着均一的膜孔大小，因此降低阻力的唯一办法就是使得膜壁变薄或者增加膜孔的数量
非对称膜
Open pore size on the outside
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

透析膜材料的应用进展_朱冬冬.caj

中国血液净化２０１４年４月第１３卷第４期ＣｈｉｎＪＢｌｏｏｄＰｕｒｉｆ，Ａｐｒｉｌ，２０１４，Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．１３・讲座与综述・透析膜材料的应用进展朱冬冬综述刘必成审校【摘要】血液透析（ＨＤ）是终末期肾脏病（ＥＳＲＤ）患者主要的治疗手段。

尽管近年来ＨＤ技术的迅速发展明显改善了ＥＳＲＤ患者的预后，但其患病率和病死率仍高出一般人群。

如何进一步改善透析质量，降低ＥＳＲＤ患者病死率仍是临床重要的课题。

透析膜材料是影响血液透析治疗效果的关键因素。

对透析膜进行不断的改进和完善，使其在结构和功能上更加符合临床需要，以减少透析治疗本身对患者的不良影响具有十分重要的临床意义。

本文对血液透析膜材料的分类、演变、结构及作用特点等予以简要综述。

【关键词】血液透析；透析膜；膜材料；改良的透析膜；生物相容性；人工肾中图分类号：Ｒ３１８．１６文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－４０９１．２０１４．０４．００９血液透析（ｈｅｍｏｄｉａｌｙｓｉｓ，ＨＤ）是将血液与透析液用半透膜隔开，通过物质交换清除代谢废物和积聚液体，以达到维持体液和酸碱平衡的重要治疗方法［１］。

目前ＨＤ已广泛应用于终末期肾脏病（ＥＳＲＤ）患者的维持性治疗［２－４］。

尽管近年来ＨＤ技术的迅速发展明显改善了ＥＳＲＤ患者的临床预后［４］，但其患病率和病死率仍高出一般人群，主要原因是与其不能完全替代正常肾脏功能有关［５］。

进一步改善透析质量，是降低ＥＳＲＤ患者病死率的关键途径。

透析膜作为ＨＤ治疗的核心部分，其性能不仅影响血液与透析液间的“运输”，决定着不同分子质量物质的膜间转运效率，而且影响机体的生物相容性反应［６，７］。

对透析膜进行不断的改进和完善，使其在结构和功能上更接近生理肾脏，一直是血液净化领域重要的研究方向。

既往大量研究主要集中于改善透析膜的生物相容性，血液相容性及膜的选择通透性［８，９］。

本文拟对近年来有关血液透析膜材料研究进展作简要综述。

血液净化技术新进展与发展设想

血液净化技术新进展与发展设想一、引言血液净化技术是现代医学中一项重要的治疗手段，它涉及到肾脏病、中毒、重症肝炎等多种疾病的救治。

近年来，随着科技的不断进步，血液净化技术也在不断发展和完善，为临床治疗提供了更多可能。

本文将就血液净化技术的新进展、未来发展方向等方面进行探讨。

二、技术进步1. 高效能透析器的研发：目前，高效能透析器已成为临床治疗的主流选择。

通过改进透析器的膜材料、提高膜通透性和增加表面积，可以更好地清除体内的毒素和多余水分，提高患者的生存质量。

2. 血液滤过技术的推广：血液滤过技术具有更接近生理状态的优点，能够更好地维持机体内环境的稳定。

目前，血液滤过技术已经在危重患者的救治中得到广泛应用，成为重症医学领域的重要治疗手段。

3. 新型吸附材料的研发：新型吸附材料能够选择性清除血液中的有害物质，具有较高的吸附率和较短的吸附时间，为血液净化治疗提供了更多可能性。

三、临床应用拓展1. 免疫吸附疗法的应用：免疫吸附疗法是近年来发展起来的一种新型血液净化技术，通过将体内致病因子吸附在体外循环回路中，从而达到清除体内致病因子的目的。

目前，免疫吸附疗法在自身免疫性疾病、器官移植等领域已得到广泛应用。

2. 体外膜氧合技术的应用：体外膜氧合技术是一种生命支持技术，可以为重症患者提供心肺功能支持。

近年来，随着体外膜氧合技术的不断发展，其应用范围已从最初的呼吸衰竭患者扩大到心肌梗死、重症肺炎等患者。

四、未来发展方向1. 个体化血液净化治疗：随着基因组学、蛋白质组学等生物技术的发展，个体化血液净化治疗将成为未来的发展方向。

通过对患者基因、蛋白质等方面的检测和分析，制定出最合适的治疗方案，实现个体化的精准治疗。

2. 远程智能监测：随着物联网和人工智能技术的发展，远程智能监测将成为可能。

通过智能监测设备对患者进行实时监测，并将数据传输至远程医疗中心进行分析和处理，实现远程诊疗和护理。

这将为患者提供更加便捷和高效的治疗服务。

透析膜材料的应用进展

有些膜材料在是不能采用ｙ射线的灭菌方式，因为
过程中可能会导致聚合物的降解。
１有关透析膜的基础理论
１．１透析膜的形态特征透析器主要由支撑结构和透析膜组成。根据支撑结构、膜的形状及相互配置关系，透析器经历从平板型、蟠管型到目前临床普遍应用的空心纤维型。透析膜是透析器的重要构成部分，其理化特性决定
述。
菌（ｙ、），蒸汽灭菌和环氧乙烷灭菌（ＥＴＯ）。ＥＴＯ灭菌较少引起膜结构的改变，而Ｙ射线与蒸汽灭菌
对膜孔径及其分布是有影响的。不同的透析膜选择的灭菌方式可能是不同的：有些膜材料如醋酸纤维素膜和聚丙烯腈膜是不能耐受高压蒸汽灭菌的，还
透析效果。透析膜形态上类似海绵状，其横断面结构主要包含分隔层和支撑层。依据分隔层与支撑层比例，膜形态分为对称型和非对称型，也可以是不规
朱冬冬综述刘必成审校
【摘要】血液透析（ＨＤ）是终末期肾脏病（ＥＳＲＤ）患者主要的治疗手段。尽管近年来ＨＤ技术的迅速发展明显改善了ＥＳＲＤ患者的预后，但其患病率和病死率仍高出一般人群。如何进一步改善透析质量，降低ＥＳＲＤ患者病死率仍是临床重要的课题。透析膜材料是影响血液透析治疗效果的关键因素。对透析膜进行不断的改进和完善，使其在结构和功能上更加符合临床需要，以减少透析治疗本身对患者的不良影响具有十分重要的临床意义。本文对血液透析膜材料的分类、演变、结构及作用特点等予

血液透析膜材料的研究进展

Ｋｅｒｓｅｄａｙｉ；ｍｅｂａａｅｉｌｉｃｍｐａｉｉｔｙｗｏｄ：ｈｍｏｉｌｓｓｍｒｎｅｍｔｒａ；ｂｏｏｔｂｌｙ；ｈｇｆｌｘｍｅｒｎｉｉｈ— ｕｍｂａｅ；ｌｗ — ｆｕｅｂａｏｌｘｍｍｒｎｅ
（ａｊｕｉｉａｎｅｔｕｓａｅｓｉｌＴｉｎｉ０１２ｈｎ）ＴｉｎｉＭｎｃｐｌｆｃｉｓｅｓｓＨｏｐｔ，ａｊ３０９，ＣｉａｎＩｏＤｉａｎ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｒｅｉｗｓｔｅｒｓａｃｈｅｃａｓｆｃｔｎｏｅｏｉｌｓｓｍｅｂａａｅｉ１ｏｍｍｏｅｂａｎｄｉｓｖｅｈｅｅｒｈｏｎｔｌｓｉｉａｉｆｈｍｄａｙｉｏｍｒｎｅｍｔｒａ．ｃｎｍｍｒｎｅａｔｂｏｏｐｔｂｌｔｉｃｍａｉｉｙ，ｃｅｒｎｅａｂｏｐｉｎｏｏｕｅｎｕｍａｉｅｈａｅｉｌｎｔｎｌｅｃｎｈｍｏｉｌｓｓｉｌａａｃｎｄａｓｒｔｏｆｓｌｔ，ａｄｓｍｒｚｓｔｅｍｔｒａｄｉｓｉｆｕｎｅｏｅａｄａｙｉ．
对血液透析的影响。
［关键词】血液透析；透析膜；生物相容性；高通量膜；低通量膜［中图分类号】３８０；４９５Ｒ１．８Ｒ５．［文献标志码】Ａ［章编号】０７—７１（０７０文１０５０２０）８—０４０９—０３

血液透析技术的研究与进展

血液透析技术的研究与进展随着人口老龄化的加剧，慢性肾病已成为全球公共卫生问题之一。

血液透析作为一种重要的肾脏替代治疗方式，在治疗慢性肾脏疾病方面显示出了其无可替代的优势。

但是，目前透析技术在某些方面仍然存在一些难题和局限性，因此，研究和探索新的透析技术具有非常重要的现实意义。

血液透析技术的原理是依靠人工透析膜将血液中的毒素、代谢产物、水分等有害物质和超额液体通过渗透、弥散等原理从血液中清除，以维持身体的水、电解质及酸碱平衡。

目前，大多数透析机采用的是“蓝膜”技术，即通过其表面上的孔隙，使血液和透析液之间发生溶质交换，实现毒素、代谢产物、水分的清除。

但是，传统的透析技术存在许多问题，如血液中某些有益物质和蛋白质也会被清除，造成营养不良；透析膜能力受限，无法充分清除一些难以排除的代谢产物，如β2微球蛋白、透明质酸等。

为解决血液透析技术的这些问题，科学家和医生们已经提出了很多新的透析技术，如分子筛透析、超滤、血液灌流、纳滤等。

这些新技术的出现，为肾脏病患者带来了新希望。

分子筛透析技术是一种基于分子筛材料的透析技术。

分子筛透析利用分子筛材料的特殊结构，通过筛选分子尺寸，将有害物质从血液中分离出来，同时保留有益物质和蛋白质，减少了营养不良的发生。

通过这种技术进行透析的时候，患者在透析前需要进行特殊的处理，使血液中的血浆分离出来，然后将其流经分子筛膜。

当前，分子筛透析已经被实现并应用于临床，达到了良好的治疗效果。

超滤技术是一种通过高压力使血浆中超过透析膜孔径的水分通过透析膜，以排出超额液体，达到体内水分平衡的透析技术。

与传统透析技术不同的是，超滤技术通过高压力下实现血浆中的超额液体清除，既能够有效清除超量液体，又能完好保存蛋白质等营养物质。

该技术在临床上的应用也越来越广泛，取得了良好的疗效。

血液灌流技术是一种将血被清除物质外流经特殊吸附剂后再回输体内的技术。

与其他透析技术不同，血液灌流技术通过吸附剂将嗜碱性物质、重金属和胆汁酸等特定物质从血液中去除，避免了传统透析技术对于一些有益物质的清除。

血液透析治疗中透析器膜的应用研究

血液透析治疗中透析器膜的应用研究一、研究背景慢性肾衰竭是一种严重的疾病，其病程长、病情复杂，需要长期的治疗和监测。

血液透析是目前最常用的肾替代治疗方法之一，其在去除体内废物和水分方面具有较好的疗效。

血液透析治疗中透析器膜作为治疗的重要部分，不仅影响着治疗的效果，还直接影响着患者的生命安全。

二、透析器膜的种类透析器膜按材料可分为纤维素膜、聚酰胺膜、聚砜膜、聚碳酸酯膜、聚丙烯膜等几种。

1.纤维素膜纤维素膜是一种较早研制的透析器膜，其主要来源于棉质材料或淀粉糊化产物。

纤维素膜的优点是价格便宜，但其分子量截留范围有限，只适用于中小分子的废物清除，不能有效清除大分子物质。

2.聚酰胺膜聚酰胺膜是一种以三聚氰胺为主链的合成树脂，具有良好的化学稳定性和高分子量。

其在透析过程中分子量分布较为均匀，可以有效清除各种分子大小的废物，是目前透析器膜的主要材料之一。

3.聚砜膜聚砜膜是一种高温高压下聚合的合成材料，具有较高的力学强度和化学稳定性。

其分子量截留范围广，可以有效清除大分子物质，但其造价较高。

4.聚碳酸酯膜聚碳酸酯膜是一种用碳酸二甲酯和二酚经过聚合反应制得的合成材料，具有较好的力学性能和生物相容性。

其透析效果较优，但其成本较高。

5.聚丙烯膜聚丙烯膜是一种适用范围较广的材料，具有较好的生物相容性和良好的抗菌性能。

三、透析器膜的选择在临床应用中，透析器膜的选择是根据患者的透析治疗需要和实际透析情况而定的。

当患者需要较高的透析效果时，应选用分子量截留范围较广的透析器膜，例如聚酰胺膜、聚砜膜等；当患者透析治疗时间较长时，应选用生物相容性好的透析器膜，例如聚碳酸酯膜；当患者存在较严重的感染风险时，应选用抗菌性能好的透析器膜，例如聚丙烯膜。

四、透析器膜的改良研究目前，随着新材料的不断涌现和研究技术的不断提高，透析器膜的研究也在不断发展与改良中。

1.表面改性表面改性是对透析器膜外表进行处理以改变其特性。

例如，对聚酰胺膜表面进行改性可使其生物相容性更好、抗炎性更高等。

血液透析的临床应用研究

血液透析的临床应用研究第一章：血液透析的基本原理血液透析是一种肾脏病患者治疗的方法，其基本原理是通过人工透析膜，将体内水分、电解质、代谢产物等通过透析膜进入透析液中，以代替肾脏排泄废物的功能。

透析膜是血液透析中最核心的设备之一，它具有亲水性、筛选功能和通透性等特点。

此外，还需要较高的透析膜表面积和透析液流量，以便更好地排泄体内的废物。

第二章：血液透析的临床应用2.1 血液透析的适应症血液透析适用于肾脏疾病严重程度较高的患者，包括慢性肾脏病、急性肾脏损伤、尿毒症等，以及某些其他的疾病如重金属中毒等。

同时，血液透析也需针对患者的具体情况进行更准确的评估，从而确定透析频率和时间等参数。

2.2 血液透析的不良反应和并发症血液透析也有一定的不良反应和并发症，如低血压、钾过高、感染等。

在临床应用中，需要细心观察患者的症状变化，在发生不良反应和并发症时及时采取临床措施纠正。

2.3 血液透析的治疗效果血液透析在透析患者监测指标上能够起到明显的改善，如血清大分子物质浓度、酸碱平衡、水分平衡等指标均得到不同程度的改善。

严格的透析治疗对于透析患者的康复和预后起着至关重要的作用。

第三章：血液透析的注意事项3.1 透析膜的选取透析膜在血液透析中扮演着核心的角色，应当根据患者的具体情况和临床需求进行选取。

常见的透析膜材质有聚酰胺、聚砜、聚乙烯醇等，但透析膜的透析效率、渗透性以及不同透析膜的适应症均存在差异，需要进行患者个体化评估。

3.2 预处理透析液透析液必须严格遵守药典相关规定，进行相应的预处理和消毒，以防止细菌、病毒、黏膜、内毒素等对患者的不良影响。

严格的质量控制是血液透析治疗出现成功的基础。

3.3 定期评估治疗效果透析治疗在一定时间内的效果需要经常进行评估，除常规检查指标之外，临床医生还应关注患者的心理状况等因素，以确保透析疗效得到最大程度的发挥。

第四章：血液透析的前景随着透析技术、透析膜、透析液以及预处理消毒技术的不断革新，血液透析已成为肾脏疾病治疗中的重要方式之一。

临床应用研究进展血液透析技术在肾脏病治疗中的应用

临床应用研究进展血液透析技术在肾脏病治疗中的应用[正文]近年来，随着医疗技术的不断进步，血液透析技术在肾脏病治疗中的应用得到了广泛关注。

血液透析技术通过一系列机械设备和滤器，将患者体内的废物和多余液体从血液中分离出来，帮助肾脏病患者排除体内毒素，维持电解质平衡，达到治疗肾脏病的目的。

在临床应用中，血液透析技术已经成为肾脏病患者重要的治疗方式之一。

一、血液透析技术的原理及分类血液透析技术基于半透膜原理，通过滤过、对流和弥散作用，清除体内的代谢废物和多余液体，达到治疗肾脏病的效果。

根据透析膜的不同特点，血液透析技术可以分为传统透析和高通量透析两种。

1. 传统透析传统透析使用低通量透析膜，通过透析膜的弥散作用清除体内的废物和多余液体。

这种透析方式相对较为简单，适用于一般的肾脏病患者，但由于清除效果有限，透析后症状可能并没有明显缓解。

2. 高通量透析高通量透析使用高通量透析膜，通过滤过和对流作用清除体内的代谢废物和多余液体。

这种透析方式清除效果更好，可以有效改善透析后的症状，并减少心血管并发症的发生。

二、血液透析技术在肾脏病治疗中的应用血液透析技术在肾脏病治疗中有广泛应用，可以帮助肾脏病患者清除体内的废物和多余液体，维持水电解质和酸碱平衡。

同时，血液透析还可以调节体内荷尔蒙水平，改善患者的营养状态和生活质量。

1. 补充肾脏功能血液透析技术可以帮助患者补充肾脏功能，清除体内的废物和多余液体。

尽管血液透析不能完全代替肾脏的功能，但可以有效缓解症状，延长患者的生存时间。

2. 控制水电解质和酸碱平衡血液透析技术可以有效控制肾脏病患者的水电解质和酸碱平衡。

透析过程中，可以按照患者的实际情况调整透析液中的成分，帮助患者达到理想的电解质和酸碱水平，避免因肾功能失调而引发的并发症。

3. 改善患者的营养状态和生活质量血液透析技术可以帮助患者维持营养平衡，改善患者的营养状态。

透析过程中，可以根据患者的实际需求，添加适量蛋白质和其他营养物质，提高患者的生活质量。

血液透析膜的原理应用

血液透析膜的原理应用1. 概述血液透析膜是一种重要的医疗器材，广泛应用于肾脏疾病治疗中。

它通过特殊的结构和材料，实现了血液与透析液之间的物质交换。

本文将介绍血液透析膜的原理以及其在临床应用中的重要性。

2. 血液透析膜原理血液透析膜的原理是基于渗透和扩散的原理。

其结构具有特殊的微孔，通过这些微孔，溶质和水分子可以从血液侧扩散到透析液侧，实现血液的净化。

详细来说，当血液与透析液接触时，根据溶质浓度差异，溶质和水分子会通过膜孔进行扩散。

同时，根据水分子的渗透压差异，水分子也会通过渗透来实现血液的脱水。

这样，血液中的废物和多余的水分就可以被透析膜清除出去，达到治疗的效果。

3. 血液透析膜的种类血液透析膜的种类繁多，根据材料、孔径等因素可以分为多种不同的类型。

以下是常见的血液透析膜类型：•非活性膜：一般采用聚合物材料制成，具有良好的生物相容性和抗凝血性能，适用于长期透析治疗。

•活性膜：在非活性膜的基础上，加入活性物质，具有更好的净化效果，适用于治疗尿毒症等严重肾功能衰竭病患。

•高分子膜：由高分子材料制成，具有较大的孔径，适用于高分子废物排除，如胆红素等。

•低分子膜：孔径较小，适用于低分子废物的排除，如尿素等。

4. 血液透析膜的应用血液透析膜在临床上有着广泛的应用，主要用于以下方面：•慢性肾脏病治疗：对于终末期肾病患者，血液透析膜可以起到替代肾脏功能的作用，有效去除体内废物和多余的物质，维持体内电解质和酸碱平衡。

•急性肾损伤治疗：血液透析膜可以通过快速清除体内的毒素和废物，以及控制体内电解质平衡，帮助恢复肾脏功能并改善患者病情。

•中毒和药物过量治疗：对于中毒和药物过量导致的严重患者，血液透析膜可以将毒素和药物快速清除，起到救治的作用。

•血液净化：血液透析膜可以通过清除血液中的有害物质、净化血液，达到治疗各种疾病的目的。

5. 血液透析膜的进展和展望随着科学技术的进步和临床实践的经验积累，血液透析膜在近年来有了很大的进展。

透析膜材料的开发与应用

透析膜材料的开发与应用随着科技的不断发展和人们健康意识的提高，膜技术在分离、净化、浓缩等领域中得到越来越广泛的应用。

其中，透析膜材料是一种非常重要的材料，能够通过笔记交换使溶质分子和溶液分离，被广泛应用于生物医学和生物制药领域。

在本文中，我们将深入探讨膜透析材料的开发与应用。

一、透析膜材料的分类透析膜材料可以分为两种类型：应用于体外和体内透析。

应用于体外透析的透析膜功能主要是清除血液中毒素，常用于肾衰竭和肝疾病的治疗。

而应用于体内透析的透析膜则是通过植入透析器件和人体内部联系，将溶质、细胞及蛋白质分离出来。

体内透析领域的透析膜具有更高的精细度和准确性，被广泛用于肾脏疾病、骨髓瘤以及癌症治疗等。

透析膜还可以根据过滤分子的大小选择分为不同种类。

其中，微透析膜（Microdialysis membrane）主要用于排除小分子物质，如药物、代谢产物、离子等。

而超滤膜则能够排除较大的分子物质，如白蛋白、球蛋白、胆红素和葡萄糖等。

二、透析膜的性能要求透析膜在应用中需要具备多项性能，包括通透性、选择性、稳定性、抗菌性和成本效益。

具体来说，透析膜需要在保持流量的情况下过滤有害物质，同时不影响细胞、蛋白质和其他身体重要物质。

最为重要的是，透析膜需要满足高度的选择性，以便有效清除体内有害物质。

因此，透析膜的选择性必须非常高，通常是通过选择合适的多孔体积和孔径材料来实现。

此外，透析膜还需要保证充分的稳定性，以确保在长期使用中不会产生变形或退化。

在生产透析膜的过程中，还需要考虑成本和抗菌性。

目前市场上大多数透析膜都是由稳定的高分子材料制作而成，特别是聚甲基丙烯酸脂（PMMA）、聚丙烯、聚酸类材料（如聚酰亚胺、聚氨酯等）。

三、透析膜的开发及应用随着膜技术的不断发展，透析膜材料也逐渐发展为一种高性能、高灵敏的材料。

现在，市场上有许多已经开发了各种透析膜材料，例如超滤、微透析和透析器等。

同时，研究人员也在不断探索透析膜的新应用。

血液透析膜在血液相容性和毒素强化清除方面的研究进展

㊀第41卷㊀第7期2022年7月中国材料进展MATERIALS CHINAVol.41㊀No.7Jul.2022收稿日期:2020-11-22㊀㊀修回日期:2021-02-21基金项目:国家重点研发计划项目(2017YFC0404001);国家自然科学基金资助项目(21978217,21706189,21676201)第一作者:叶㊀卉,女,1984年生,副教授,硕士生导师通讯作者:张玉忠,男,1963年生,教授,博士生导师,Email:zhangyz2004cn@DOI :10.7502/j.issn.1674-3962.202011030血液透析膜在血液相容性和毒素强化清除方面的研究进展叶㊀卉,侯笑洋,黄莉兰,安㊀珂,李㊀泓,张玉忠(天津工业大学材料科学与工程学院省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津300387)摘㊀要:慢性肾脏疾病患者体内内源性㊁外源性毒素的积累会加重肾脏负担甚至导致尿毒症,这些致病毒素被称为尿毒症毒素㊂血液透析是一种常见的终末期肾病治疗手段,可以清除血液中游离的小分子尿毒症毒素,但对中分子毒素和蛋白质结合化合物毒素的清除能力有限㊂血液透析膜材料的血液不相容往往会对患者健康造成影响,严重的会造成患者的病变甚至死亡㊂因此,改善血液透析膜的血液相容性和尿毒症毒素的强化清除成为了该领域的研究热点㊂传统改性方法中,通过膜表面亲水改性和表面带负电可以改善其血液相容性,在扩散基础上引入对流或吸附机制可以强化尿毒症毒素的清除㊂除传统改性方法外,一些新型血液透析膜也被开发用于改善血液透析膜的血液相容性以及尿毒症毒素的强化清除,如蛋白质仿生膜㊁纳米通道定向传输膜㊁三维模板多层纤维膜㊁抗凝生物膜以及自抗凝膜㊂介绍了血液透析膜在血液相容性和毒素强化清除方面的研究进展,为血液透析膜改性工作提供参考㊂关键词:血液透析膜;血液相容性;尿毒症毒素;中分子毒素;蛋白质结合化合物毒素中图分类号:R318.08㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1674-3962(2022)07-0520-05引用格式:叶卉,侯笑洋,黄莉兰,等.血液透析膜在血液相容性和毒素强化清除方面的研究进展[J].中国材料进展,2022,41(7):520-524.YE H,HOU X Y,HUANG L L,et al .A State of Art of Hemodialysis Membranes in Hemocompatibility and Enhanced Removal of Toxins[J].Materials China,2022,41(7):520-524.A State of Art of Hemodialysis Membranes in Hemocompatibility and Enhanced Removal of ToxinsYE Hui,HOU Xiaoyang,HUANG Lilan,AN Ke,LI Hong,ZHANG Yuzhong(State Key Laboratory of Separation Membranes and Membrane Processes,School of Material Science andEngineering,Tiangong University,Tianjin 300387,China)Abstract :Accumulation of endogenous and exogenous toxins in patients with chronic kidney disease will increase the bur-den on the kidneys and even lead to uremia.These substances are called uremic toxins.Hemodialysis is a common treatment for end-stage renal disease.This treatment can remove free small molecule uremic toxins in the blood,but it is limited to re-move middle molecular toxins and protein-binding compound toxins.Moreover,the blood incompatibility of hemodialysis mem-brane materials often affects the health of patients,and even cause disease or even death.Therefore,improving the hemocom-patibility of hemodialysis membranes and strengthening their elimination performance have become hotspots in this field.In tra-ditional modification methods,the hemocompatibility of hemodialysis membranes can be improved by hydrophilic modification and negative charge on the membrane surface,and the removal of uremia toxin can be enhanced by adding convection or ad-sorption mechanism on the basis of diffusion.Moreover,several novel hemodialysis membranes have also been developed to im-prove the biocompatibility and enhance removal of uremic toxins,such as protein bionic membranes,nanochannel directional transport membranes,3D template multilayer fiber membranes,anticoagulant membranes and self-anticoagulation membranes.This article introduces the research progress of hemodialysis membranes in terms of hemocompatibility and enhanced removal of toxins,which provides references for the modifi-cation of hemodialysis membranes.Key words :hemodialysis membrane;hemocompatibili-ty;uremic toxins;middle molecular toxin;protein-binding compound toxin㊀第7期叶㊀卉等:血液透析膜在血液相容性和毒素强化清除方面的研究进展1㊀前㊀言慢性肾脏疾病(chronic kidney disease,CKD)患者随着肾功能的下降,体内内源性和外源性毒素无法正常排出而在血液中积累,这些积累的毒素会影响各个组织或器官的功能,从而导致尿毒症综合症[1,2]㊂血液透析(hemodialysis,HD)是一种体外血液净化技术,是以半透膜分隔血液和透析液,以膜两侧毒素物质浓度差作为驱动力,通过扩散作用使小分子毒素(如尿素㊁肌酐等)进入透析液中,从而实现血液中毒素清除和多余水分过滤,其原理示意图如图1所示㊂血液透析膜是血液透析器的核心组件,在商用血液透析器中,由于纤维素膜血液相容性较低,已经被聚合物材料所取代,如聚砜(polysul-fone,PSF)㊁聚醚砜(polyethersulfone,PES)㊁聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)㊁乙烯乙烯醇共聚物(ethylene vinyl alcohol,EVOH)和聚丙烯腈(polyacrylo-nitrile,PAN)[3-5]㊂目前,血液透析膜材料使用的合成聚合物中有93%来自聚砜家族,其中71%为PSF㊁22%为PES [6]㊂图1㊀血液透析原理示意图Fig.1㊀Schematic diagram of hemodialysis principle目前,血液透析膜材料主要存在两大问题:①血液透析膜与血液接触时发生一系列反应从而引起氧化应激,导致血液不相容;②透析膜对中分子毒素(如β2-微球蛋白)和蛋白质结合化合物毒素(如对甲酚㊁马尿酸等)的清除能力有限㊂现有的综述文章主要对血液透析膜生物相容性改性方法进行介绍,并未对其毒素强化清除改性工作进行介绍㊂本文主要综述血液透析膜在改善血液相容性及中分子㊁蛋白质结合化合物毒素强化清除方面的研究进展,并介绍了一些新型血液透析膜,为血液透析膜的改性工作提供参考㊂2㊀改善血液相容性血液相容性是血液透析膜的重要评价指标之一㊂当血液与外源性材料接触时,蛋白质在材料表面的粘附㊁凝血因子的激活会引起一系列不良反应,从而引起凝血㊁炎症和血栓等[7]㊂因此,提升血液透析膜表面的亲水性㊁使膜表面带适量的负电荷是改善血液透析膜血液相容性的关键㊂目前,血液透析膜表面改性的方法主要有接枝㊁共混㊁自由基聚合等,改性物质主要有肝素㊁维生素E㊁氧化石墨烯和聚丙烯酰吗啉(PACMO)等㊂2.1㊀肝素改性肝素作为抗凝剂,可以在血小板因子Ⅲ协同作用下作用于凝血酶,抑制纤维蛋白原向纤维蛋白转化,起到抗凝血作用㊂肝素自身带负电荷,通过静电排斥原理也可以抑制带负电的血小板在材料表面粘附㊁聚集㊂Gao 等[8]利用聚多巴胺将肝素固定在聚乳酸(polylactic acid,PLA)膜上,制备了肝素固定化的PLA 血液透析平板膜㊂结果表明,肝素固定化的PLA 膜可以抑制血小板粘附,延长血浆复钙时间,降低溶血率㊂Santous 等[9]用聚乙烯亚胺作为连接剂,将肝素固定在聚醚酰亚胺(polyetherim-ide,PEI)表面,制备了肝素固定化的PEI 血液透析膜㊂肝素固定化的PEI 膜表面更亲水,带有更多的负电荷,可以减少蛋白质吸附和血小板粘附㊂此外,膜表面的肝素延迟了活化部分凝血活酶的时间,有较好的抗血栓特性㊂2.2㊀维生素E 改性维生素E 是广泛使用的抗氧化剂,临床实验表明维生素E 可以有效降低炎症反应[10]和氧化应激[11]㊂由于材料的疏水性会引起蛋白质的粘附,进一步导致凝血级联和补体激活,Teotia 等[12]将维生素E 聚乙二醇琥珀酸酯(一种水溶性的维生素E 衍生物)接枝在PSF 膜表面提高膜的亲水性㊂与纯PSF 膜相比,维生素E 改性的PSF膜表面结构呈网状多孔结构,孔隙率和亲水性均有所提高,可以延长凝血时间,降低补体激活㊂Verma 等[13]以纳米沸石作为填充物㊁维生素E 聚乙二醇琥珀酸酯作为添加剂制备了PES 维生素E 聚乙二醇琥珀酸酯-沸石中空纤维膜,由于维生素E 聚乙二醇琥珀酸酯的加入可以降低溶血率㊁减少血小板粘附和活化㊁延长凝血时间,从而降低血液透析过程中产生的副作用㊂2.3㊀氧化石墨烯改性氧化石墨烯表面富含丰富的羧基㊁羟基和环氧基团,可以为膜表面提供负电荷,提高膜的亲水性,增强血液透析膜的血液相容性㊂Fahmi 等[14]将氧化石墨烯与PES 共混,通过沉浸相转化法制备了氧化石墨烯/PES 混合基质膜,提高了PES 膜表面的亲水性㊂Ma 等[15]将多巴胺接枝在羧基化氧化石墨烯(GOCOOH)上,制备了多巴胺改性的羧基化氧化石墨烯(DA-g -GOCOOH)纳米片,然后将纳米片沉积在PLA 膜表面,得到PLA /(DA-g -GO-COOH)复合血液透析膜㊂DA-g -GOCOOH 纳米片带有大量亲水基团,如 COOH ㊁ OH㊁ NH 2,可以提高膜表面的亲水性㊂另外,羧基化氧化石墨烯上的 COOH 在溶125中国材料进展第41卷液中易发生电离,使得复合膜表面带有更多的负电荷,抑制了带负电的血小板在膜表面的吸附㊂膜表面亲水性和电负性的共同作用,提高了PLA/(DA-g-GOCOOH)膜的血液相容性㊂2.4㊀聚丙烯酰吗啉改性血液透析膜表面亲水性的提高可以降低蛋白质在膜表面的吸附,获得良好的抗血栓性能㊂An等[16]将亲水性的PACMO作为侧链接枝在聚偏氟乙烯(PVDF)主链上,制备了聚偏氟乙烯聚合物(PVDF-g-PACMO),然后将PVDF-g-PACMO与PVDF共混,制备了PVDF/ (PVDF-g-PACMO)中空纤维膜㊂利用偏析效应使亲水性的PVDF-g-PACMO聚集在中空纤维膜的表面,提高膜表面的亲水性,使蛋白质吸附减少,凝血时间延长,改善了血液相容性㊂3㊀尿毒症毒素强化清除欧洲尿毒症毒素工作组(EUTox)曾对尿毒症毒素进行研究[17],并将其分为3类:①游离水溶性小分子化合物,②中分子物质,③蛋白质结合化合物㊂血液透析膜可以清除游离的小分子化合物,对中分子物质和蛋白质结合化合物的清除有限,所以很长一段时间人们都在寻求一种新的机制来清除这些难以清除的化合物㊂通过构建超薄功能层降低传质阻力㊁调控膜表面孔径可使中分子物质透过,或在膜中引入吸附剂以强化蛋白质结合化合物毒素的清除,本节主要介绍对流㊁吸附机制在尿毒症毒素强化清除中起到的作用㊂3.1㊀中分子毒素强化清除通过构建超薄的功能层,结合孔隙弯曲度更低的纳米纤维层可以降低毒素传质阻力,提高中分子毒素的清除率㊂薄膜纳米纤维复合膜(thin-film nanofibrous compos-ite membrane,TFNC)是由超薄功能层和纳米纤维微滤支撑层组成的复合膜㊂Yu等[18]利用静电纺丝制备了具有PAN纳米纤维支撑层和化学交联聚乙烯醇(polyvinyl alco-hol,PVA)超薄分离层的薄膜纳米纤维复合膜(PVA/PAN TFNC)㊂超薄的PVA亲水层和开孔结构的PAN纳米纤维支撑层有更小的传质阻力,超薄的选择层使得PVA/PAN TFNC对水㊁小分子尿素和中分子毒素的透过率更高㊂实验表明,PVA/PAN TFNC可以清除82.6%的尿素(一种典型的小分子毒素)㊁45.8%的溶菌酶(一种典型的中分子模拟物),保留98.8%的牛血清白蛋白㊂Zhu等[19]在PAN纳米纤维膜表面涂覆了一层磺化聚乙烯醇/聚乙烯醇(s-PVA/PVA)的混合水凝胶隔层制备了一种s-PVA/ PVA TFNC㊂通过控制s-PVA/PVA混合比例可调节膜表面凝胶层的网格大小,使得更多的中分子毒素得到清除㊂在4h透析实验中,84.2%的尿素和60.9%的溶菌酶被清除,95.0%以上的牛血清白蛋白得到保留㊂无机纳米材料填充在高分子基质膜中可以提高膜的渗透性和选择性㊂Said等[20]将无机纳米粒子氧化铁(Fe2O3)掺入PSF中制备了中空纤维式的Fe2O3/PSF混合基质膜㊂由于Fe2O3的掺入使PSF膜表面的孔径增大,提高了PSF 膜对水的渗透性,纯水通量达到110.47L㊃m-2㊃h-1㊂膜表面孔径的提高使分子尺寸较大的中分子毒素可以通过透析膜,提高血液透析膜对中分子毒素的清除能力㊂实验结果表明,该膜对尿素的清除率为82%㊁对溶菌酶的清除率达到46.7%,牛血清白蛋白保留率为99.9%㊂3.2㊀蛋白质结合化合物毒素强化清除用于血液净化的吸附剂材料众多,利用纳米孔结构的吸附材料可以将蛋白质结合化合物毒素从血浆中吸附分离出来㊂因此,将吸附剂与透析膜的优势相结合,制备具有吸附功能的血液透析膜,可以提高其对蛋白质结合化合物毒素的清除[21],这种膜通常被称为混合基质膜(mixed matrix membranes,MMMs)㊂Tijink等[22]将活性炭吸附剂与PES共混制备了双层MMMs㊂在吸附剂/PES共混层利用吸附+对流的方式可以清除蛋白质结合化合物毒素,而无吸附剂层又可防止吸附剂颗粒泄露㊂与PES膜相比,加入活性炭吸附剂的血液透析膜对肌酸酐和马尿酸(2种蛋白质结合化合物毒素)有更高的清除率㊂随后,他们又将活性炭与PES共混制备了中空纤维MMMs,该膜在4h静态吸附条件下,从人血浆中吸附了57.0%的对甲氧基硫酸盐㊁82.0%的吲哚氧基硫酸盐和94.0%的马尿酸(3种蛋白质结合化合物毒素)[23]㊂4㊀新型血液透析膜除传统改性方法外,蛋白质仿生膜㊁纳米通道定向传输膜㊁三维模板多层纤维膜㊁抗凝生物大分子层层自组装膜和自抗凝膜等也被应用于开发新型血液透析膜㊂新型血液透析膜致力于通过构建独特的膜结构来改善血液透析膜的生物相容性并强化尿毒症毒素的清除㊂本节主要介绍这些新材料㊁新技术㊁新方法在血液透析膜中的应用㊂4.1㊀蛋白质仿生膜生物膜能够使生命系统正常工作,为细胞的生命活动创造稳定的内环境,蛋白质仿生膜的灵感就来源于自然界中的生物膜㊂Yang等[24]制备的蛋白质自支撑膜具有非常好的中分子毒素清除能力㊂这种蛋白质自组装薄膜是由α-螺旋结构的溶菌酶在还原剂作用下快速伸展㊁聚合形成β-层状堆叠低聚物,随后在水/空气界面上团聚,形成的自支撑蛋白质薄膜㊂该膜的厚度在30~250nm范围225㊀第7期叶㊀卉等:血液透析膜在血液相容性和毒素强化清除方面的研究进展内可控,平均孔径可根据蛋白质浓度在1.8~3.2nm范围内调控㊂溶菌酶颗粒间形成大小可控的纳米级通道,可以保留粒径大于3nm的分子和粒子,允许小分子的快速迁移和中分子毒素的清除㊂模拟透析实验表明,所制备的蛋白质膜可以清除(81.3ʃ2.3)%的肌酸酐,(50.3ʃ3.7)%的溶菌酶,牛血清白蛋白保留率为99.7%㊂4.2㊀纳米通道定向传输膜纳米通道的概念提供了一种调控物质转运的新策略,近年来引起了学者的广泛关注㊂这一概念的灵感来自于自然界中的水通道蛋白,纳米材料的发展使这一灵感能够应用于各个领域,包括过滤㊁能源利用和生物医学等㊂Xu等[25]将肝素固定在多层碳纳米管(Hep-g-pMWCNTs)上,将其填充在化学交联的PVA上,然后将混有Hep-g-pMWCNTs的PVA涂覆在PAN纤维上,制备了Hep-g-pMWCNTs/PVA/PAN TFNC㊂Hep-g-pMWCNTs与PVA在界面处形成的间隙为毒素的运输提供了定向纳米通道,缩短了传质路径的长度,开孔结构的PAN纤维层有更小的传质阻力,二者共同作用加快了小分子毒素和中分子毒素的传输㊂在4h模拟透析中,88.2%的尿素和58.6%的溶菌酶得到清除,98.4%的牛血清白蛋白得到保留㊂4.3㊀三维模板多层纤维膜对于肾病患者,家庭护理血液透析仪是必要的,而便携式设备需要高比表面积㊁高效率的血液透析膜㊂3D打印技术可以制作三维图形,通过3D打印技术制备的具有三维压纹的血液透析膜有更大的表面积,可用于便携式和可穿戴血液透析仪㊂Koh等[26]利用3D打印技术开发了具有菱形孔的三维立体结构的聚对苯二甲酸二乙酯(polyethylene terephathalate,PET)支撑模板,然后分别将聚酰胺(PA6)㊁聚酰胺和Y型沸石混合物㊁聚甲基丙烯酸甲酯-接枝-聚二甲基硅氧烷(PMMA-g-PDNA)纳米纤维丝缠绕在三维PET模板上制成印花结构的纳米纤维层,将这3种纳米纤维层复合在一起制备了具有3层结构的印花纳米纤维复合血液透析膜㊂底层PA6纳米纤维层增强了纳米纤维复合膜的机械性能和渗透性;中间层具有纳米孔结构的沸石的填充提高了纳米纤维复合膜对肌酸酐的吸附;海藻酸钠(sodium alginate,SA)与聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)改性的PMMA-g-PDMA纳米纤维层由于发生酯化反应,使膜表面呈现电负性,使其与带负电的血细胞㊁血小板产生静电互斥,减少血细胞㊁血小板在膜表面的粘附,改善了血液相容性㊂3D打印印花结构纳米纤维层最大的优势是具有凹凸的三维立体结构,使其具有更高的比表面积,约为平面膜的2.5倍㊂这种具有高比表面积㊁高效能的血液透析膜可适用于便携式和可穿戴血液透析仪㊂4.4㊀抗凝生物大分子层层自组装膜新型㊁低成本㊁高效的抗血栓形成生物大分子的合成及其在生物界面修饰中的应用已成为接触血液生物材料研究的热点㊂层层自组装是一种简便实现膜表面功能化的修饰方法㊂Deng等[27]利用原子转移自由基聚合法以环糊精为核心分别制备了星状超支化水溶性阳离子聚合物和和阴离子聚合物㊂通过静电作用将阴离子聚合物和阳离子聚合物交替沉积在聚乙烯亚胺(polyethylenimine, PEI)膜表面形成三维多孔状3层功能层,这种功能层是以星状超分子中心核延伸出来的线性壁连接而成,立体结构大大增加了生物活性基团或功能化基团的密度,使得环糊精改性的超分子基团可以更大地发挥抗凝血功能㊂与纯PEI膜相比,改性膜静态水接触角更低㊁亲水性更高,减少了蛋白质吸附,抑制血小板粘附,延长凝血时间,且星形超分子层沉积的三维多孔多层膜对内皮细胞的粘附和生长具有积极作用㊂4.5㊀自抗凝膜由于注射肝素代谢困难,长期使用会造成血小板减少等不良反应,人工合成的仿肝素化合物促进了自抗凝血液透析膜的发展㊂Nie等[28]利用苯乙烯磺酸钠和聚乙二醇甲基丙烯酸酯制备了仿肝素的功能聚合物,然后通过自由基聚合将这种仿肝素聚合物接枝在碳纳米管上,最后通过液-液相转化法制备了仿肝素的高分子刷接枝碳纳米管/PES复合膜㊂血液相容性评价实验表明,与纯PES膜相比,所制备的复合膜减少了蛋白吸附,延长了凝血时间,血小板粘附率更低㊂Liu等[29]还利用SA与丙烯酸(acrylic acid,AA)制备了水凝胶网络皮层用于修饰PSF血液透析膜表面㊂SA和AA的抗凝机理是通过二者交联生成一种具有丰富羧酸基团的聚合物(P(SA-AA)),羧酸基团与血液中的Ca2+发生螯合反应,从而抑制血小板粘附和蛋白激活,通过内在和外在的级联有效地抑制了凝血㊂与纯PSF膜相比,改性膜溶血率更低,凝血时间(活化部分凝血活酶时间APTT和凝血酶时间TT)长,降低了补体活化(C3a和C5a)㊂Liu等[30]采用自由基聚合的方法合成了一种两性的带长烷基疏水侧链的聚(甲基丙烯酸月桂酯-对苯乙烯磺酸钠-丙烯酸)的仿肝素聚合物,并通过疏水-疏水相互作用将这种两性仿肝素聚合物固定在PLA的表面㊂合成的两性聚合物代替肝素的作用,抑制血小板粘附,降低补体激活(C3a和C5a),延长凝血时间,降低溶血率㊂APTT和TT的延长(APTT>600s, TT>140s)表明其具有良好的自抗凝特性㊂5㊀结㊀语血液透析是终末期肾病的有效治疗手段,血液透析325中国材料进展第41卷膜是血液透析器的核心组件㊂高分子聚合物膜是目前广泛使用的血液透析膜材料,高分子血液透析膜材料的改性也成为了该领域的研究热点㊂传统改性方法中,通过在膜表面固定亲水性基团或带负电荷的基团可以提高膜表面亲水性,改善膜血液相容性;通过构建超薄功能层或调节孔径使传质阻力降低㊁引入吸附功能粒子可实现毒素的强化清除㊂针对新型透析膜,开发蛋白质自支撑膜为仿生材料设计提供了新思路,纳米通道定向传输更有利于毒素的强化清除,三维模板多层纤维膜的高比表面积则更适用于可穿戴式血液透析仪,人工合成生物大分子有望取代传统抗凝物在材料改性方面的应用㊂未来,无论传统高分子血液透析膜的改性还是新型血液透析膜的开发都将围绕血液相容性的改善和毒素的强化清除进行,以实现血液透析治疗过程的优化㊂参考文献㊀References[1]㊀VANHOLDER R,PLETINCK A,SCHEPERS E,et al.Toxins[J],2018,10(1):33.[2]㊀BIKBOV B,PURCELL C,LEVEY A,et al.The Lancet[J],2020,395(10225):709-733.[3]㊀王丹丹,杨宁,贾雪梦,等.膜科学与技术[J],2018,38(2):22-28.WANG D D,YANG N,JIA X M,et al.Membrane Science and Technology[J],2018,38(2):22-28.[4]㊀IRFAN M,IDRIS A.Materials Science and Engineering C[J],2015,56:574-592.[5]㊀MICHAELA K,GOMES A,ALBERTO A,et al.Journal of Artifi-cial Organs[J],2019,22(1):14-28.[6]㊀MOLLAHOSSEINI A,ABDELRASOUL A,SHOKER A.MaterialsChemistry and Physics[J],2020,248:122911.[7]㊀王志刚.血液净化学[M].北京:北京科学技术出版社,2016.WANG Z G.Blood 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血液透析技术的改进与创新

血液透析技术的改进与创新血液透析技术是一种治疗慢性肾脏病患者的重要方法。

通过清除血液中的废物和多余水分，透析技术能够帮助患者维持体内的电解质平衡和酸碱平衡。

然而，传统的血液透析方法存在着诸多不足之处，例如清除效率低、副作用多等问题。

为了改进透析技术，许多科研人员致力于创新与发展，以提高透析效果和患者的生活质量。

一、高效透析器的研发传统的透析器由一系列管道、滤膜和滤层组成，其效果受到滤膜面积和通透性的限制。

然而，近年来研究人员对透析器进行了改良和创新，设计出更大面积、更高通透性的滤膜。

这些高效透析器通过增加滤膜的孔隙率和通透性，能够更好地清除废物和多余水分，提高透析效果。

同时，高效透析器还能减少透析时间和频率，给患者带来更多便利。

二、新型透析液的应用传统的透析液主要由葡萄糖和电解质组成，其成分与血液相似，但清除废物和维持电解质平衡的效果有限。

为了改进透析液的清除效果，研究人员开发了各种新型透析液。

例如，高浓度葡萄糖透析液能够更好地清除废物，降低患者的血糖水平；生理盐水透析液则能够更好地维持电解质平衡。

新型透析液的应用，使得透析治疗更加个性化和精准化。

三、膜材料的革新透析器中的滤膜材料对透析效果也有着重要影响。

一些先进的膜材料能够提高滤膜的通透性、抗污性和生物相容性。

例如，聚丙烯酸酯膜材料具有独特的孔隙结构，能够更好地去除废物和多余水分，并具有较好的生物稳定性。

此外，纳米技术的应用也为膜材料的改进提供了新思路。

纳米滤膜具有较高的分离效率和抗堵塞性能，有望成为透析技术的新突破。

四、智能化辅助设备的发展随着科技的不断进步，智能化辅助设备在血液透析中扮演着越来越重要的角色。

例如，智能输液泵能够根据患者的具体情况调整输液速度和剂量，确保透析液的精确输送；远程监护系统能够实时监测患者的生命体征和透析效果，及时发现问题并进行干预。

这些智能化辅助设备的应用，提高了治疗的安全性和准确性。

综上所述，血液透析技术的改进与创新是一项不断发展的任务。

血液透析器透析膜的应用及研究进展

血液透析器透析膜的应用及研究进展2008-06-17 09:00血液透析（Dialysis）是利用半透膜的原理，将患者的血液与透析液同时引进透析器，两者在透析膜的两侧呈反方向流动，借助膜两侧的溶质梯度、渗透梯度和水压梯度，以达到清除毒素和体内潴留过多的水分，同时补充体内所需的物质，并维持电解质和酸碱平衡的目的。

透析器主要由支撑结构和透析膜组成。

根据支撑结构、膜的形状及相互配置关系，历史上先后出现过的透析器基本上可分为三类：平板型（Kiil）、蟠管型（Coil）和空心纤维型（Hollow fiber）。

其中，空心纤维型透析器是目前临床使用最多、效果最好的一类透析器。

决定透析器性能最重要的部件是透析膜。

一、透析膜的分类及结构特征透析膜是透析器最重要的部分，透析膜材料是影响血液透析治疗效果的关键因素。

目前，临床常用的透析膜可分为三类：1.未修饰的纤维素膜；2.改性或再生纤维素膜；3.合成膜。

三类膜在生物相容性、水通透性、尿毒症毒素清除等方面均有较大的区别。

二、透析膜的综合评价标准1.清除率和超滤系数清除率和超滤系数是透析器的两个主要功能，也是评价透析膜质量的关键指标。

清除率是指穿过血液透析器或血液滤过器的纯溶质。

常用小分子物质如尿素、肌酐；中分子物质如维生素B12、β2-微球蛋白作为评价透析器清除率的指标。

一般低通量透析器尿素清除率18 0-190ml/min，肌酐清除率160-172 ml/min，维生素B12清除率60-80 ml/min，几乎不清除β2-微球蛋白。

高通量透析器尿素清除率185-192ml/min，肌酐清除率172-180 ml/min，维生素B12清除率118-135 ml/min，β2-微球蛋白透析后下降率为40-60％。

超滤系数：透析膜对水的清除能力，其大小决定脱水量，单位为ml/h.mmHg。

低通量透析器超滤系数为4.2-8.0ml/ h.mmHg，高通量透析器超滤系数为20-55ml/ h.mmHg。

血液透析膜的进展趋势

血液透析膜的进展趋势【关键词】透析器;透析膜;应用;进展血液透析是一种溶质通过半透膜与另一种溶质互换的进程。

半透膜是一张布满许多小孔的薄膜，膜的孔隙大小在必然范围内，使得膜的双侧溶液中的水分子和小分子的溶质可通过膜孔进行互换，但大分子溶质(蛋白质)不能通过。

依照Gibbs-Donnan膜平稳原理，半透膜双侧液体各自所含溶质浓度的梯度差及其他溶质所形成的不同渗透浓度，可使溶质从浓度高的一侧向浓度低的一侧移动(弥散作用)，而水分子那么从渗透浓度低的一侧向浓度高的一侧渗透(渗透作用)，最终达到动态平稳[1]。

当血液进入透析器时，其代谢产物如尿素、肌酐、胍类、中分子物质、过量的电解质即可通过透析膜弥散到透析液中，而透析液中的碳酸氢根、葡萄糖、电解质等机体所需物质那么被补充到血液中，从而达到清除体内代谢废物、纠正水电解质紊乱和酸碱失衡的目的。

1 透析膜的分类目前经常使用的透析器要紧有4种透析膜：(1)再生纤维素膜;(2)醋酸纤维素膜;(3)替代纤维素膜;(4)合成膜。

但要注意以下几点：(1)纤维素膜和合成膜都有高通量和低通量之分;(2)不该把所有纤维素膜都以为是一样的，一样也不该把所有合成膜都看做是相同的;(3)各类纤维素膜之间或各类合成膜之间生物相容性能够不同。

2 透析膜的评判标准清除率和超率系数清除率是透析器最有效和最重要的特性，是决定透析方案的要紧因素。

不同透析器的清除率范围有明显的重叠，可依照需要选择。

最近几年来，以VitB12为代表的中分子物质清除率再也不被以为是重要的，但清除β2微球蛋白的重要性愈来愈受到人们的关注。

超率系数在透析间期体重增加较多的患者需要选用超滤系数大的透析器，但要考虑患者心血管系统的稳固性和耐受性。

合成膜的超滤系数较高。

目前临床上利用的新型纤维素膜也能达到患者的医治需求。

生物相容性广义上讲，透析膜的生物相容性是指成立体外循环对患者直接引发的一系列反映，其中血膜反映是决定生物相容性的最重要方面。

血液透析膜的发展趋势

血液透析膜的发展趋势血液透析是一种通过人工代替肾脏进行血液过滤的治疗方法，可以帮助肾脏病患者排除体内废物和多余水分。

血液透析过程中，透析膜扮演了重要的角色，它是血液和透析液之间的介质，可有效地分离出废物和水分。

然而，传统透析膜存在许多问题，如透析剂量不足、不易清洗和细菌滋生等。

因此，近年来透析膜的研发和改良受到了广泛关注，下面将对血液透析膜的发展趋势进行分析。

薄膜技术薄膜技术是透析膜改良的重要途径，它在透析膜的制造中得到了广泛的应用。

利用薄膜技术，可以制造出极薄而均匀的透析膜，它的微孔大小和分布可控性更强，对于血液和透析液的过滤效果更加准确，减少了废物的残留和不必要的水分丢失。

除此之外，薄膜技术还能有效提高透析剂量，满足患者不同的治疗需求，使患者处于更理想的透析状态。

近年来，薄膜技术得到了广泛发展，表面改性以及多功能透析膜的研制目前已成为薄膜技术发展方向。

生物相容性传统的透析膜材料中含有较多的非天然性物质，使得透析过程中存在一定程度的生物相容性问题。

近年来，随着人们对生物相容性的重视，透析膜材料开始向更生物可降解性的方向发展。

研究表明，可以使用选择性可溶液方法制备具有生物活性的纳米膜，其中生物活性物质可促进透析过程中的细胞新生和修复。

同时，还可以研发新型的生物材料，如食品级聚合物和天然高分子材料等，以提高透析膜的生物相容性。

不难看出，生物相容性是透析膜的一个重要发展趋势，它将极大地改善患者透析过程中的身体反应和治疗效果。

纳米技术纳米技术是透析膜研发领域的另一个重要趋势。

通过纳米技术处理，透析膜的微孔大小和分布更加均匀，独特的纳米通道结构能够让特定的物质通过而过滤掉其他物质。

同时，纳米技术还可以降低膜的表面张力，使血液和透析液流动更加自由，提高透析效率。

纳米技术还可以制备出具有高通量、透析效果好和可快速清洗的纳米透析膜，为透析膜的应用提出了新的方向。

更为重要的是，纳米透析膜的制造成本相对低廉，因而逐渐受到业界的关注和重视。

血液透析的研究和应用

血液透析的研究和应用血液透析是一种常见的肾脏替代治疗方法，适用于患有肾功能衰竭的患者。

近年来，随着科技的发展和医学研究的进步，血液透析技术也在不断创新和改进，逐渐成为治疗肾脏疾病的重要手段。

本文将对血液透析的研究和应用进行探讨。

一、血液透析的原理和发展血液透析是通过一种特殊的滤器将血液中的废物和过多的水分过滤掉，再将经过滤的血液重新输送回患者体内。

这种方法可以有效地清洁血液并维持身体的水平衡，进而缓解肾脏功能衰竭引起的各种症状。

血液透析起源于20世纪50年代，当时的透析装置十分简单，是一部由齿轮驱动的机械装置。

然而，这种装置的效果不佳，而且操作不够安全，时常导致各种并发症。

随着技术的发展，血液透析装置不断升级和改进，透析滤器的材料、设计和装置流程等方面都得到了极大的改进和完善。

同时，透析器使用的人工透析膜也由最初的半透性材料，逐渐演变成高分子材料，并在透析操作中取得了显著的效果。

血液透析技术的不断发展，不仅极大地改善了肾脏病患者的生存质量，而且对终末期肾病的康复也起到了积极的作用。

二、血液透析的应用范围和效果血液透析是一种常见的肾脏替代治疗方法，适用于终末期肾病、急性肾小球肾炎、肾功能不全等疾病。

血液透析通过透析器，将血液中的废物代谢产物和过多的水分过滤掉，使体内的水和电解质平衡恢复正常，从而帮助维持肾脏疾病患者的生命。

血液透析的效果显著，可以改善肾衰竭患者的症状，包括水肿、高血压、心功能不全等。

在严重肾脏疾病的治疗过程中，血液透析往往起到了救命的效果。

然而需要指出的是，血液透析并非是终极的治疗方案，肾功能的恢复仍是治疗目标，故根据医生的建议调整透析的频率和时间，维持神经、肌肉系统的正常运转，同时降低并发症发生的风险。

三、血液透析的不足和改进方向虽然血液透析已经成为治疗肾脏疾病最常用的方法之一，但是它的效果和操作过程都存在着一些不足之处。

首先，血液透析操作的时间长，对患者的身体和精神都会产生一定程度的副作用；其次，血液透析只能部分清除血液中的废物，无法完全为身体排毒；同时，在透析过程中，透析器的材质、过滤方式等技术也存在一定的局限性。

血液透析膜的发展趋势

血液透析膜是一种医用膜的种类，它被广泛应用于肾衰竭治疗中。

在血液透析过程中，患者的血液经过一定的处理流程，通过透析膜过滤掉体内多余的水分、电解质和代谢产物，并将洁净的血液返回到患者体内。

随着近年来医疗技术的不断发展，血液透析膜的性能和质量也得到了显著的提高。

下面将对血液透析膜的发展趋势进行分析。

一、仿生材料的应用仿生材料是模仿自然材料的生物材料。

大多数仿生材料具有良好的生物相容性和生物降解性，可以有效减少人体对材料的排斥反应。

在血液透析膜的制造中，仿生材料被广泛应用。

这种材料的应用为血液透析膜带来了良好的渗透性和稳定性，大大提高了透析效果和治疗效果。

同时，仿生材料的应用还可以有效减少透析过程中的细胞和血浆蛋白吸附，有利于维护透析膜的清洁和无菌。

二、纳米技术的应用纳米技术是一项新兴的技术，主要研究物质的特性和表现的方法。

在血液透析膜制造中，纳米技术被广泛应用于材料表面的改性和处理。

利用纳米技术可以将材料的表面变得更为平滑，从而减少细胞和蛋白质的吸附。

同时，纳米技术还可以通过制造纳米级孔隙结构来增强透析膜的性能和稳定性，提高透析效果和治疗效果。

三、智能化设计的应用智能化设计是指利用现代科技手段，将智能化技术融合到产品设计中，从而实现产品的智能化控制和自动化操作。

在血液透析膜制造中，智能化设计可以帮助透析膜更加精准地控制透析流量和透析效果。

同时，智能化设计也可以有效降低透析过程中的失误率和医疗风险，提高透析过程的安全性和稳定性。

四、微纳加工技术的应用微纳加工技术是指利用先进的微纳加工技术，对材料的结构和形态进行微观调控的技术。

在血液透析膜制造中，微纳加工技术可以用于制造透析膜的细孔结构和精细化表面纹理。

这种工艺可以让透析膜的孔隙大小和形状更加均匀，从而提高透析效果和治疗效果。

综上所述，血液透析膜的发展趋势正朝着仿生材料、纳米技术、智能化设计和微纳加工技术等多方面的领域发展。

未来，随着科技手段的不断更新和发展，血液透析膜的性能和效果将会不断优化，为肾衰竭患者带来更好的治疗体验和疗效。