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中空纤维分离膜在医疗领域中的应用
发布时间:2017-08-11      信息来源:      发布人:weishuoyi      点击:

中空纤维分离膜在医疗领域占有举足轻重的地位,根据其用途可分别选择具有不同膜微孔的中空纤维。


中空纤维透析膜(人工肾)

一般肾功能衰竭和肾病晚期的病人,需要靠人工肾(95%以上为中空纤维型)进行血液的体外循环,通过中空纤维膜的滤材,保留血液中的蛋白质和血球成份,去除低分子的无用物或有害物如尿素等,使病人康复或维持生命,也可用它来进行腹水处理、血浆分离等。由于血液透析后,患者血液中的电解质达到了新的平衡,还可延长患者的寿命,不会因积累B2-微球朊而产生并发症。

全球最大的中空纤维透析膜厂家德国Fresenius医疗保健公司所用的中空纤维材质为聚砜,产品包括血液透析、腹膜透析、自动腹膜透析和连续步行腹膜透析等。日本东丽医疗公司也生产聚砜中空纤维人工肾和血液透析过滤器,其合资公司东丽医疗科技(青岛)股份有限公司生产的中空纤维材质为聚甲基丙烯酸甲酯。旭化成可乐丽医疗公司的中空纤维透析器材质有聚砜、聚丙烯腈、聚烯烃、聚乙烯醇和乙烯-乙烯醇(EV-OH)共聚中空纤维,相继开发了生物抗体用的除病毒中空纤维滤材、从细胞培养液除去细胞和杂质的中空纤维滤膜、中空纤维血浆分离器、可持续缓慢进行中空纤维血液过滤的滤膜和除去白血球细胞的中空纤维净化器等。东洋纺则生产三醋酸纤维素人工肾,还开发了亲水处理过的聚醚砜中空纤维新品种,用于人工肾。德国Polypore膜公司生产铜氨和聚醚砜中空纤维人工肾。而瑞典Althin医疗公司及其美国分公司生产皂化纤维素酯、二醋酸纤维素及改性醋酸纤维素等3种中空纤维人工肾。

中空纤维人工肺

所谓人工心肺装置,是指在人体进行心脏手术等时,必须将心脏暂时停止工作,这时就要靠人工心肺代替肺功能进行血液中的氧等气体的交换。


美、欧、日的生产厂家皆采用聚丙烯中空纤维气体分离膜作为人工肺和动脉一体化的滤材。我国在20世纪80年代,首先由上海复旦大学研发成功中空纤维人工肺,并投入小批量生产,材质也是聚丙烯。值得介绍的是日本特鲁莫公司所开发和销售的新生儿和婴儿手术用的人工心肺器,手术时,用管子将循环于体内的血液引出体外,在茎管状的聚丙烯中空纤维中通入氧气,透过中空纤维膜壁的微孔进行血液中气体的交换,靠这种人工心肺器来输入血液中的氧并排出二氧化碳。

富氧和高浓度臭氧水用中空纤维膜

通过气体分离用中空纤维膜可以将空气中的氧浓度由21%提高至30%~40%,用于医用急救。最大的生产厂家是美国空气产品与化学品公司,选用聚砜的中空纤维膜。此外,还有美国Praxair公司采用创新的膜系统,中空纤维材质选用有涂层的聚砜膜。日本积水化学工业公司则开发了内径为0.5mm以下的非多孔性氟树脂中空纤维膜。采用这种薄型中空纤维膜,可经受0.3MPa的压力,因此可将臭氧水的浓度达到150×10-6g。这种高浓度臭氧水已广泛用于医学和半导体领域。


 

中空纤维型DNA基片

三菱丽阳公司开发了中空纤维型的脱氧核糖核酸(DNA)基片,是一种全新概念的基片,与以往固定在平板上的基片相比,其系三维结构,在湿态中空纤维中能摇动DNA,由于DNA是柔性的,容易卷成双重螺旋而产生立体构象的变化,从而具有高敏感度,能精确和快速检测各种DNA和筛选遗传因子等,其市场约90%应用于创新医药等用途,而今后的目标是应用于食品、健康、农林、水产等保健方面。此外,还可用于搜查罪犯等的DNA鉴定,即使在试样少的情况下,也可以进行DNA的遗传因子放大检查(PCR)。


 

连云港纤维新材料研究院  李广斌

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