在聚乙硫膜上进行基于氨解的Zwitterionic固定,以提高血红相容性:实验,计算和ex vivo调查
Arash Mollahosseini1, Jumanah Bahig2,3, Ahmed Shoker4,5
1Department of Chemical and Biological Engineering, University of Saskatchewan, 57 Campus Drive, Saskatoon, SK S7N 5A9, Canada.
Biomimetics (Basel, Switzerland)
|June 26, 2024
概括
使用氨解的透析膜的Zwitterionic功能化显著改善了血液兼容性. 硫贝改性膜显示出优越的血液兼容性,为增强的血液透析治疗提供了途径.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 膜技术 膜技术 膜技术
- 表面化学 表面化学
背景情况:
- 目前的透析膜表现出不良的血液相容性,导致由于血液膜相互作用而导致不良副作用.
- 兹威特基结构提供了增强的血红相容性,但在合成和商业化方面面临着挑战.
- 聚硫 (PES) 膜被广泛使用,但需要进行表面修改以提高生物相容性.
研究的目的:
- 为了实现PES膜的快速功能化,使用carboxybetaine和sulfobetaine的zwitterions.
- 为了比较zwitterionized PES膜的稳定性和血液相容性.
- 为了评估基于氨解的zwitterionization在改善血液透析膜性能方面的潜力.
主要方法:
- 在PES膜上进行zwitterionic固定的氨解反应.
- 使用原子力显微镜 (AFM) 进行表面粗度的表征,并对孔径大小进行Brunauer-Emmett-Teller (BET) 分析.
- 通过平衡水含量 (EWC) 和使用差分扫描热度计 (DSC) 的稳定性来评估表面的水友性.
- 使用C5a,IL-1a和IL-6等生物标志物的血液膜相互作用的临床分析.
主要成果:
- 兹威特化显著降低了膜粗度 (例如,硫贝:7.7 nm与整洁的PES:52.61 nm) 和孔径大小 (2-50 nm).
- 修改后的膜表现出增加的水友性和稳定的水含量 (硫乙烯:16%).
- 苏尔福贝改性膜显示出优异的血红相容性,由较低水平的炎症生物标志物 (C5a,IL-1a,IL-6) 表示.
结论:
- 基于氨解的化化是一种有效的方法,可以快速使PES膜功能化.
- 修改后的膜显示出更好的血液兼容性和稳定性,适合用于血液透析应用.
- 这种方法可以增强现有的透析膜,而对生产的干扰最小.
