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聚砜超滤膜仿生改性及其在血液净化中的应用
吉明波
学位类型硕士
导师陈向荣
2017-07
学位授予单位中国科学院研究生院
学位授予地点北京
学位专业生物工程
关键词多巴胺 牛血清白蛋白 纳豆激酶 蚓激酶 血液相容性
摘要

聚砜膜由于热稳定性好、机械强度高、化学惰性强等优势,常被用作血液净化膜。但是在使用过程中,聚砜膜的血液相容性和抗污染能力有待提高。大量研究表明,在膜表面固定蛋白质或多肽可以显著抑制蛋白在界面处的吸附,因此将功能性蛋白质固定在膜上是开发高性能血液净化膜的重要策略。本研究借助多巴胺的超强粘附性,分别将牛血清白蛋白(BSA),和具有抗凝血生物活性的纳豆激酶和蚓激酶分子固定在聚砜膜上,系统考察了改性膜的抗污染性和血液相容性,主要研究内容包括以下两个方面:(1)牛血清白蛋白固定膜的制备及性能利用BSA分子中氨基与聚多巴胺分子发生迈克尔加成/席夫碱反应,在聚砜膜上固定BSA分子。XPS和Zeta电位测试表明BSA分子成功固定到聚砜膜表面,而且多巴胺涂覆时间可以调节BSA分子的固定量。SEM图像显示PDA涂覆和BSA分子固定降低膜表面孔隙率,并赋予膜表面更窄的孔径分布。水接触角表明PSf/PDA-BSA膜的亲水性相比PSf膜有所提高。另外,改性膜对非特异性蛋白吸附和血小板黏附降低,意味着更好的抗污染和生物相容性。BSA和溶菌酶超滤实验发现,多巴胺涂覆时间短时,更有利于改善膜的渗透性能,因此,合理选择多巴胺的涂覆时间对膜渗透性能非常重要。(2)抗凝蛋白固定膜的制备及性能 利用多巴胺涂覆将两种抗凝蛋白——纳豆激酶和蚓激酶固定到聚砜膜表面,并将这两种抗凝蛋白固定膜的性能与BSA和肝素固定膜进行比较。XPS和Zeta电位分析确定两种抗凝蛋白被成功固定。纳豆激酶和蚓激酶的固定量分别为35.2和33.4 μg/cm2,同时,固定的蛋白分子保留了较高的生物学活性。水接触角测试表明改性膜表面的亲水性增加。另外,血液相容性测试显示改性膜表面的静态蛋白吸附量降低,血小板黏附被抑制,红细胞黏附减少及溶血率降低,并且凝血时间延长,表明纳豆激酶和蚓激酶固定可以赋予膜优异的血液相容性和生物学活性,其中纳豆激酶固定膜表现出与肝素固定膜类似的血液相容性。

语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/24363
专题研究所(批量导入)
推荐引用方式
GB/T 7714
吉明波. 聚砜超滤膜仿生改性及其在血液净化中的应用[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2017.
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