目前,腎臟疾病已影響到全球10%以上的人口,并已成為了威脅人類健康的全球性公共衛(wèi)生問題之一。當(dāng)人體患有腎病時,有毒物質(zhì)會在體內(nèi)大量積累并最終導(dǎo)致尿毒癥綜合癥。血液透析是目前臨床治療這些終末期腎病患者最可行有效的技術(shù),它是將患者的血液引出到體外并通過透析設(shè)備（也稱為人工腎）將其凈化后再重新輸送回患者體內(nèi)的過程。血液透析膜是透析設(shè)備的核心元件,它通過擴散和對流傳質(zhì)機制去除患者血液中的毒素和多余的水分,同時基于孔徑篩分機理保留大分子蛋白等人體必需的物質(zhì)。因此,研究和開發(fā)新型高性能血液透析膜是提高透析治療效果、延長患者壽命的關(guān)鍵所在。目前研究的聚合物血液透析膜大多是由非溶劑致相分離（NIPS）法制備而成,這種一次成型的方法使其孔徑分布較寬,從而導(dǎo)致了透析膜對中分子毒素清除和大分子蛋白保留難以兼顧的問題。并且這些透析膜還存在膜污染、引起凝血以及具有細(xì)胞毒性等一系列問題,這些問題會對患者健康產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響。此外,在透析過程中使用的透析液會被內(nèi)毒素等生物污染物污染,高通量透析膜的使用也增加了這些污染物從透析液轉(zhuǎn)移到患者血液中的風(fēng)險。在此,本論文探索了由超薄分離層和納米纖維多孔支撐層雙層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的膜[10]

東華大學(xué)博士學(xué)位論文血液透析用納米纖維基復(fù)合膜的制備及其性能研究21.2血液透析及其基本原理1.2.1腎臟與腎臟疾病腎臟是人體排泄體內(nèi)廢物、毒素以及調(diào)節(jié)體液、電解質(zhì)和酸堿平衡的重要器官[13]。每個腎臟都由100多萬個腎基本功能單位（腎單位）組成，而每個腎單位則由腎小球和腎小管構(gòu)成，其中腎小球具有濾過作用（其孔徑約為7.5~10nm），腎小管具有重吸收的功能，人體內(nèi)的代謝廢物、有毒物質(zhì)和多余水分就是通過腎臟最終形成尿液而從體內(nèi)排出的（如圖1-2所示）[14]。然而，據(jù)2015年美國《科學(xué)》雜志報道全球約有6億人患有腎臟疾病[15]，并且其年發(fā)病率高達(dá)95~100人/100萬人[16]。當(dāng)人體患有腎臟疾病時，腎臟功能會產(chǎn)生不可逆的減退，因此體內(nèi)所產(chǎn)生的代謝廢物會逐漸增加，而這些有毒物質(zhì)的大量積累會最終導(dǎo)致尿毒癥綜合癥[17]。目前，治療這種腎衰竭患者的主要手段是腎臟替代技術(shù)，其中腎移植技術(shù)因供體嚴(yán)重缺乏而受到了極大限制，血液透析技術(shù)便成為了目前對腎衰竭疾病最可行有效的臨床療法并且已經(jīng)在全球得到了廣泛應(yīng)用[18]。圖1-2.腎基本功能單位示意圖[16]Fig.1-2.Schematicofthefunctionalunitofkidney1.2.2血液透析的發(fā)展歷史19世紀(jì)中葉，著名的蘇格蘭科學(xué)家ThomasGraham首次定義了“透析”的概念，即液體中的溶質(zhì)透過半透膜擴散到另一側(cè)液體的過程，并利用了牛的膀胱膜通過透析清除了水溶液中的溶質(zhì)[19]。隨后，透析技術(shù)逐漸被應(yīng)用到生物醫(yī)學(xué)

ソ叩幕頰?[22]。到了20世紀(jì)60年代初，美國的Scribner開始為腎衰竭患者提供長期的血液透析治療，即患者每周透析兩到三次，每次透析約4個小時，從此血液透析便逐漸成為了腎衰竭疾病的常規(guī)治療方法[23]。近年來，由于全球人口老齡化速度的加快以及患有糖尿并高血壓等慢性疾病人數(shù)的增加，全球患有腎臟疾病的人數(shù)急劇增加，其中接受血液透析治療的腎衰竭患者數(shù)量也呈指數(shù)增長，據(jù)統(tǒng)計2016年全球血液透析患者已經(jīng)超過了250萬人并且正以6~7%的年增長率繼續(xù)不斷增加（如圖1-3所示）[24]，因此血液透析技術(shù)具有巨大的發(fā)展?jié)摿�。圖1-3.全球血液透析患者的數(shù)量[24]Fig.1-3.Thenumberofhemodialysispatientstreatedworldwide1.2.3血液透析的基本原理在血液透析的過程中，患者的血液被引出到體外與透析液用透析膜隔開，血液中所積累的毒素和多余的水分通過透析膜的擴散和對流（超濾）傳質(zhì)機制去除，同時大分子蛋白等人體必需的物質(zhì)則基于透析膜孔的篩分機理而保留（如圖1-4所示）[25]。其中，擴散就是毒素在濃度梯度的存在下基于分子的熱運動從高濃度的血液一側(cè)跨過透析膜向低濃度的透析液一側(cè)傳輸?shù)倪^程，并且其傳質(zhì)規(guī)律遵循瑞士的AdolphFick在1855年提出的著名的Fick擴散定律[26]：dzdCADJiii(1-1)式中，Ji為毒素i的擴散通量；Di為毒素i的擴散系數(shù)；A為擴散面積；Ci為毒素i的濃度梯度；z為擴散距離。由Fick定律可知，在血液透析過程中毒素的擴

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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