基于聚多巴胺自组装涂层的抗菌改性聚醚砜血液透析膜及其性能研究

发布时间：2017-08-13 04:00

  本文关键词：基于聚多巴胺自组装涂层的抗菌改性聚醚砜血液透析膜及其性能研究

  更多相关文章： 血液透析膜 聚醚砜 聚多巴胺 抗菌 抗粘附

【摘要】：血液透析是晚期肾病治疗中使用最多的治疗手段,用于代替部分肾功能,清除血液中多余的水分、离子和代谢废物等。虽然血液透析技术已经比较成熟,但凝血激活和院内细菌感染仍然是透析治疗过程中难以解决的问题,为了保护病人的生命安全,治疗过程中往往需要配合使用大量的抗感染和抗凝血药物,增加病人的健康风险和经济压力。因此对于血液透析膜进行抗菌和抗粘附改性,降低透析病人的感染风险和凝血反应,可以减少抗菌和抗凝血相关药物的使用量,保证病人生命安全的同时,降低透析成本,提高透析效率和效果。在成品聚醚砜(PES)膜表面构建的活性聚多巴胺涂层,使膜表面疏水特性得到改善的同时,还能赋予膜表面丰富的儿茶酚基团和氨基,为后续的改性提供良好的反应活性。通过3D显微镜和扫描电镜(SEM)分析聚多巴胺改性前后的膜表面与截面形貌,显微照片显示改性并未对材料的表面和截面多孔形貌产生重大影响,而通过多重衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、拉曼光谱(Raman Spectrum)和X射线光电子能谱(XPS)对膜表面进行分析的结果,证实聚多巴胺涂层已经成功自组装到材料表面,且水接触角(WCA)的分析结果也表明聚醚砜在聚多巴胺涂层改性后,亲水性得到了较大的提高。本文通过聚多巴胺作为功能化改性的过渡涂层,针对血液透析过程中的细菌感染和膜污染问题,分别在成品聚醚砜表面制备了铜离子复合抗菌涂层和多氨基酸复合抗粘附涂层,并通过细菌实验和血液实验对膜表面的改性效果进行了评估。实验结果表明,载铜复合涂层可以有效地提高材料表面对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭作用,并且释放到溶液中的铜离子量极少,血液毒性较低;而载氨基酸复合涂层则对蛋白、细菌和血小板的粘附均有良好的抑制作用,同时也提供了良好的血液相容性。本文研究结果表明,通过聚多巴胺对聚醚砜进行抗菌和抗粘附表面改性,方法简单温和,为抗菌和抗粘附效果良好,有望为血液透析膜的改性和迅速工业化生产提供帮助,造福饱受病痛折磨的广大肾病患者。
【关键词】：血液透析膜 聚醚砜 聚多巴胺 抗菌 抗粘附
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R692
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 血液透析简介10-11
• 1.2 聚醚砜及其衍生材料在血液透析领域的应用11-13
• 1.3 聚多巴胺及其应用13-15
• 1.4 新型抗菌药物15-17
• 1.5 生物污染与抗生物污染17-18
• 1.6 本课题的研究内容及意义18-20
• 1.6.1 研究内容18-19
• 1.6.2 研究意义19-20
• 第二章 聚醚砜膜表面聚多巴胺载铜复合涂层的构建及其抗菌性能研究20-35
• 2.1 引言20-21
• 2.2 实验仪器与试剂21-22
• 2.2.1 实验试剂21
• 2.2.2 实验仪器21-22
• 2.3 实验材料与方法22-23
• 2.3.1 聚醚砜平板膜基材的制备22
• 2.3.2 聚醚砜膜表面聚多巴胺涂层的构建22
• 2.3.3 聚醚砜膜表面聚多巴胺螯合铜离子22-23
• 2.4 功能化载铜复合涂层的分析与表征23-25
• 2.4.1 表面与截面形貌观察23
• 2.4.2 表面元素与基团分析23-24
• 2.4.3 亲水性分析24
• 2.4.4 离子释放24
• 2.4.5 平板菌落计数法抗菌性能检测24
• 2.4.6 染菌血溶血实验24-25
• 2.5 结果与讨论25-34
• 2.5.1 聚醚砜膜基材的制备与基本性能表征25-26
• 2.5.2 改性膜截面形貌与铜元素分布26-27
• 2.5.3 复合涂层表面元素分析27-28
• 2.5.4 改性对聚醚砜膜表面基团的影响28-29
• 2.5.5 改性对聚醚砜膜表面亲疏水性的影响29-30
• 2.5.6 复合涂层的铜离子释放30-31
• 2.5.7 复合涂层的抗菌性能31-34
• 2.5.8 复合涂层对感染血红细胞的保护作用34
• 2.6 本章小结34-35
• 第三章 聚醚砜膜表面聚多巴胺载氨基酸涂层的制备及其血液相容性研究35-51
• 3.1 引言35-36
• 3.2 实验仪器与试剂36-37
• 3.2.1 实验试剂36
• 3.2.2 实验仪器36-37
• 3.3 实验材料与方法37-38
• 3.3.1 聚醚砜膜基材的制备37
• 3.3.2 聚醚砜表面聚多巴胺涂层的构建37
• 3.3.3 聚多巴胺-多氨基酸两性离子复合涂层的构建37-38
• 3.4 分析与表征38-42
• 3.4.1 复合涂层的表面基团分析38
• 3.4.2 复合涂层的表面元素分析38
• 3.4.3 复合涂层的表面电荷38-39
• 3.4.4 膜表面蛋白吸附性能39
• 3.4.5 复合涂层的溶血毒性39-40
• 3.4.6 细菌在复合涂层表面的粘附与增殖40
• 3.4.7 血小板在复合涂层表面的粘附与铺展40-42
• 3.5 结果与讨论42-50
• 3.5.1 复合涂层表面的元素与基团42-44
• 3.5.2 复合涂层的表面电荷44-45
• 3.5.3 不同蛋白在复合涂层表面的吸附行为45-46
• 3.5.4 复合涂层对细菌粘附的抑制作用46-47
• 3.5.5 复合涂层的血液相容性47-50
• 3.6 本章小结50-51
• 结论与展望51-52
• 参考文献52-56
• 攻读硕士期间取得的研究成果56-57
• 致谢57-58
• 答辩决议书58

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 钟锐;孙晓青;田猛;黄小华;孙树东;黄方;乐以伦;;磺化聚醚砜对光敏剂-亚甲蓝的吸附去除研究I.磺化聚醚砜的制备及其对水中亚甲蓝的吸附[J];生物医学工程学杂志;2008年01期

2 严稽文;黄其林;;聚醚砜膜对星形胶质细胞生物学行为的影响[J];中国现代医学杂志;2007年10期

3 季强;甄洪国;;滤膜性能研究以及膜选择依据[J];中国医疗器械信息;2013年08期

4 田猛;孙晓青;钟锐;黄小华;黄方;孙树东;乐以伦;;磺化聚醚砜对光敏剂-亚甲蓝的吸附去除研究Ⅱ.磺化聚醚砜对血浆中亚甲蓝的吸附去除研究[J];生物医学工程学杂志;2008年01期

5 杨光辉;张世昌;王英杰;刘涛;孙树东;;单皮层聚醚砜膜培养HepG2细胞的初步研究[J];中国血液净化;2008年12期

6 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张奇峰;代磊;张所波;;两性离子聚醚砜-新型特异抗蛋白质污染材料[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2009年

2 倪士民;毛健康;沈新元;;聚醚砜抗菌膜的制备及性能研究[A];上海市化学化工学会2009年度学术年会论文集[C];2009年

3 刘宗彬;邓晓培;杨开广;赵长生;;接枝牛血清白蛋白的聚醚砜膜的制备和表征[A];2006年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2006年

4 孙俊芬;王庆瑞;;铸膜液中聚醚砜质量分数对聚醚砜超滤膜微结构和性能的影响[A];第九届全国生物材料学术会议（CBMS-9）论文集[C];2002年

5 赵长生;;聚醚砜功能膜材料的研究[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题H：医用高分子[C];2013年

6 何春菊;朱思君;王庆瑞;;共混聚醚砜膜的研制[A];第九届全国生物材料学术会议（CBMS-9）论文集[C];2002年

7 陆茵;方涛;;乙醇对聚醚砜膜的孔径增大效应[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集（下）[C];2006年

8 刘壮;李龙;刘佰军;姜振华;;新型聚醚砜材料的合成及其气体分离性能的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年

9 杨艳红;刘金盾;张浩勤;;聚醚砜超滤膜的制备与优化[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年

10 项昭保;霍丹群;;聚醚砜磺化、肝素化改性[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集（5）[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 史维 程泰 郭建军;提升创新能力 加快成果转化[N];中国黄金报;2009年

2 本报首席记者 陆慕寒;2010年度桑麻奖一等奖群英榜[N];中国纺织报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 朱思君;聚醚砜及其共混膜的成形结构和性能的研究[D];东华大学;2006年

2 汪锰;聚醚砜超滤膜荷电化及其表面动电现象的研究[D];浙江大学;2006年

3 申利国;聚醚砜（PES）膜改性及抗污染性能研究[D];中国科学院研究生院（上海应用物理研究所）;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 鲍现;磺化聚醚砜正渗透复合膜的制备及其性能研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 张杰;介观粒子属性对聚合诱导粘弹相分离的影响[D];复旦大学;2014年

3 郭瑞乾;改性含氟聚醚砜膜的制备及其性能研究[D];太原理工大学;2016年

4 何天瑞;基于聚多巴胺自组装涂层的抗菌改性聚醚砜血液透析膜及其性能研究[D];华南理工大学;2016年

5 卜小蒙;聚醚砜合成工艺的再研究[D];山东理工大学;2013年

6 单华俊;聚醚砜涂料的制备及防腐性能研究[D];吉林大学;2014年

7 卫凌松;聚醚砜抗静电防腐涂料的制备及性能研究[D];吉林大学;2015年

8 王s，

本文编号：665248