發(fā)布時(shí)間：2017-08-13 04:00

  本文關(guān)鍵詞：基于聚多巴胺自組裝涂層的抗菌改性聚醚砜血液透析膜及其性能研究

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【摘要】：血液透析是晚期腎病治療中使用最多的治療手段,用于代替部分腎功能,清除血液中多余的水分、離子和代謝廢物等。雖然血液透析技術(shù)已經(jīng)比較成熟,但凝血激活和院內(nèi)細(xì)菌感染仍然是透析治療過(guò)程中難以解決的問(wèn)題,為了保護(hù)病人的生命安全,治療過(guò)程中往往需要配合使用大量的抗感染和抗凝血藥物,增加病人的健康風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)壓力。因此對(duì)于血液透析膜進(jìn)行抗菌和抗粘附改性,降低透析病人的感染風(fēng)險(xiǎn)和凝血反應(yīng),可以減少抗菌和抗凝血相關(guān)藥物的使用量,保證病人生命安全的同時(shí),降低透析成本,提高透析效率和效果。在成品聚醚砜(PES)膜表面構(gòu)建的活性聚多巴胺涂層,使膜表面疏水特性得到改善的同時(shí),還能賦予膜表面豐富的兒茶酚基團(tuán)和氨基,為后續(xù)的改性提供良好的反應(yīng)活性。通過(guò)3D顯微鏡和掃描電鏡(SEM)分析聚多巴胺改性前后的膜表面與截面形貌,顯微照片顯示改性并未對(duì)材料的表面和截面多孔形貌產(chǎn)生重大影響,而通過(guò)多重衰減全反射紅外光譜(ATR-FTIR)、拉曼光譜(Raman Spectrum)和X射線光電子能譜(XPS)對(duì)膜表面進(jìn)行分析的結(jié)果,證實(shí)聚多巴胺涂層已經(jīng)成功自組裝到材料表面,且水接觸角(WCA)的分析結(jié)果也表明聚醚砜在聚多巴胺涂層改性后,親水性得到了較大的提高。本文通過(guò)聚多巴胺作為功能化改性的過(guò)渡涂層,針對(duì)血液透析過(guò)程中的細(xì)菌感染和膜污染問(wèn)題,分別在成品聚醚砜表面制備了銅離子復(fù)合抗菌涂層和多氨基酸復(fù)合抗粘附涂層,并通過(guò)細(xì)菌實(shí)驗(yàn)和血液實(shí)驗(yàn)對(duì)膜表面的改性效果進(jìn)行了評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,載銅復(fù)合涂層可以有效地提高材料表面對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的殺滅作用,并且釋放到溶液中的銅離子量極少,血液毒性較低;而載氨基酸復(fù)合涂層則對(duì)蛋白、細(xì)菌和血小板的粘附均有良好的抑制作用,同時(shí)也提供了良好的血液相容性。本文研究結(jié)果表明,通過(guò)聚多巴胺對(duì)聚醚砜進(jìn)行抗菌和抗粘附表面改性,方法簡(jiǎn)單溫和,為抗菌和抗粘附效果良好,有望為血液透析膜的改性和迅速工業(yè)化生產(chǎn)提供幫助,造福飽受病痛折磨的廣大腎病患者。
【關(guān)鍵詞】：血液透析膜 聚醚砜 聚多巴胺 抗菌 抗粘附
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R692
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 血液透析簡(jiǎn)介10-11
• 1.2 聚醚砜及其衍生材料在血液透析領(lǐng)域的應(yīng)用11-13
• 1.3 聚多巴胺及其應(yīng)用13-15
• 1.4 新型抗菌藥物15-17
• 1.5 生物污染與抗生物污染17-18
• 1.6 本課題的研究?jī)?nèi)容及意義18-20
• 1.6.1 研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.6.2 研究意義19-20
• 第二章 聚醚砜膜表面聚多巴胺載銅復(fù)合涂層的構(gòu)建及其抗菌性能研究20-35
• 2.1 引言20-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑21-22
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑21
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器21-22
• 2.3 實(shí)驗(yàn)材料與方法22-23
• 2.3.1 聚醚砜平板膜基材的制備22
• 2.3.2 聚醚砜膜表面聚多巴胺涂層的構(gòu)建22
• 2.3.3 聚醚砜膜表面聚多巴胺螯合銅離子22-23
• 2.4 功能化載銅復(fù)合涂層的分析與表征23-25
• 2.4.1 表面與截面形貌觀察23
• 2.4.2 表面元素與基團(tuán)分析23-24
• 2.4.3 親水性分析24
• 2.4.4 離子釋放24
• 2.4.5 平板菌落計(jì)數(shù)法抗菌性能檢測(cè)24
• 2.4.6 染菌血溶血實(shí)驗(yàn)24-25
• 2.5 結(jié)果與討論25-34
• 2.5.1 聚醚砜膜基材的制備與基本性能表征25-26
• 2.5.2 改性膜截面形貌與銅元素分布26-27
• 2.5.3 復(fù)合涂層表面元素分析27-28
• 2.5.4 改性對(duì)聚醚砜膜表面基團(tuán)的影響28-29
• 2.5.5 改性對(duì)聚醚砜膜表面親疏水性的影響29-30
• 2.5.6 復(fù)合涂層的銅離子釋放30-31
• 2.5.7 復(fù)合涂層的抗菌性能31-34
• 2.5.8 復(fù)合涂層對(duì)感染血紅細(xì)胞的保護(hù)作用34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第三章 聚醚砜膜表面聚多巴胺載氨基酸涂層的制備及其血液相容性研究35-51
• 3.1 引言35-36
• 3.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑36-37
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑36
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器36-37
• 3.3 實(shí)驗(yàn)材料與方法37-38
• 3.3.1 聚醚砜膜基材的制備37
• 3.3.2 聚醚砜表面聚多巴胺涂層的構(gòu)建37
• 3.3.3 聚多巴胺-多氨基酸兩性離子復(fù)合涂層的構(gòu)建37-38
• 3.4 分析與表征38-42
• 3.4.1 復(fù)合涂層的表面基團(tuán)分析38
• 3.4.2 復(fù)合涂層的表面元素分析38
• 3.4.3 復(fù)合涂層的表面電荷38-39
• 3.4.4 膜表面蛋白吸附性能39
• 3.4.5 復(fù)合涂層的溶血毒性39-40
• 3.4.6 細(xì)菌在復(fù)合涂層表面的粘附與增殖40
• 3.4.7 血小板在復(fù)合涂層表面的粘附與鋪展40-42
• 3.5 結(jié)果與討論42-50
• 3.5.1 復(fù)合涂層表面的元素與基團(tuán)42-44
• 3.5.2 復(fù)合涂層的表面電荷44-45
• 3.5.3 不同蛋白在復(fù)合涂層表面的吸附行為45-46
• 3.5.4 復(fù)合涂層對(duì)細(xì)菌粘附的抑制作用46-47
• 3.5.5 復(fù)合涂層的血液相容性47-50
• 3.6 本章小結(jié)50-51
• 結(jié)論與展望51-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 攻讀碩士期間取得的研究成果56-57
• 致謝57-58
• 答辯決議書(shū)58

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