基于微流控技术的吸附透析膜的实验研究

发布时间：2017-08-07 00:04

  本文关键词：基于微流控技术的吸附透析膜的实验研究

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【摘要】：肾功能衰竭是一种非常普遍的危重疾病,其患病率在世界范围内持续升高。血液净化系统人工肾是维系患者生命的主要治疗手段。血液净化系统的微型化是未来的发展趋势。但目前的血液净化系统不仅未能实现体内植入,甚至连体外便携式产品也还未见报道。近来,微流控技术的迅速发展使得在微型装置上集成透析功能成为可能,这将有助于实现血液净化系统的微型化。 本文利用微流控技术,通过基于层流的界面反应,在微流控芯片上生成碳纳米颗粒壳聚糖复合膜(即一种吸附膜或者复合膜),在文中探讨了碳纳米颗粒和反应液流动速度对复合膜成膜的影响,并讨论了复合膜的水力渗透能力和吸附能力。本文将酸性壳聚糖溶液和含有碳纳米颗粒的碱性缓冲液引入到微通道,由于壳聚糖分子在碱性溶液中去质子化而析出,两股反应流体在接触界面上形成一个嵌入了碳纳米颗粒的复合膜。复合膜沿着流体流动方向从上游到下游生长。生长速度随着时间逐渐下降,生长厚度沿着流体流动方向先是快速增加,然后缓慢增长。整个复合膜的形成过程可以分为两个阶段,复合膜的平均生长速度在第一个阶段要明显的大于在第二阶段的平均生长速度。碱性缓冲液中的碳纳米颗粒在本实验中起的是成核剂的作用,使得复合膜的形成更加容易。实验中随着壳聚糖溶液流速的增加,复合膜的平均厚度以及膜的水力渗透能力都是先增加然后再下降。因为碳纳米颗粒的加入,形成的复合膜具有吸附能力。本文中的包含复合膜的微装置对于开发微型化血液净化系统具有重要意义。
【关键词】：片上制作 复合膜 碳纳米颗粒 壳聚糖 界面反应
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN492;R692.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-23
• 1.1 本文的研究意义9-11
• 1.1.1 血液透析的临床应用意义9-10
• 1.1.2 血液净化系统微型化的需求10-11
• 1.2 国内外研究现状11-21
• 1.2.1 血液透析膜11-12
• 1.2.2 血液净化系统人工肾的发展12-13
• 1.2.3 生物可降解材料--壳聚糖13-15
• 1.2.4 微流控芯片15-21
• 1.3 本文的研究内容21-23
• 第2章 微流控芯片的制作23-31
• 2.1 实验仪器和实验耗材23-24
• 2.2 制作微流控芯片24-29
• 2.2.1 制作掩模板24-25
• 2.2.2 光刻法制作阳模25-28
• 2.2.3 浇注PDMS芯片28-29
• 2.2.4 键合29
• 2.3 本章小结29-31
• 第3章 微流控芯片中界面膜的生成31-41
• 3.1 实验仪器和实验耗材31-32
• 3.2 溶液的配置32-33
• 3.3 实验平台的搭建33-34
• 3.4 碳纳米颗粒壳聚糖复合膜的生成34-36
• 3.5 对碳纳米颗粒壳聚糖复合膜的生长过程的探究36-39
• 3.6 本章小结39-41
• 第4章 形成条件对膜生长的影响41-45
• 4.1 流体流速对碳纳米颗粒壳聚糖复合膜生长的影响41-42
• 4.2 碳纳米颗粒对碳纳米颗粒壳聚糖复合膜生长的影响42-44
• 4.3 本章小结44-45
• 第5章 水力渗透性及吸附性的测试45-53
• 5.1 水力渗透性的测试45-50
• 5.2 肌酐吸附性的测试50-52
• 5.3 本章小结52-53
• 第6章 总结与展望53-55
• 参考文献55-61
• 致谢61-63
• 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：631974