类肝素结构凝胶粒子构筑聚醚砜生物相容性膜的研究

Both antifouling and anti-coagulant properties are very important for blood purification membranes. In this project, heparin-like micro/nano gels are synthesized by solution polymerization/copolymerization (for comparison, precipitation polymerization method is also used), and then used to fabricate antifouling heparin-like polyethersulfone (PES) membranes by blending method. Several functional monomers, which contain sulfonic group, carboxyl group, polyethylene glycol, and amphoteric ion, respectively, are polymerized / copolymerized in the solvent of PES. The as-prepared heparin-like micro/nano gels can blend with PES and used to prepare membranes using phase inversion method or solvent evaporation method directly, and the membranes show good antifouling and anticoagulant properties. The blood compatibility, including platelet adhesion and activation, clotting times, and complement activation, for the membranes is evaluated. Then, the effects of different monomers on the antifouling and anticoagulant properties, as well as the blood components for the modified PES membranes are systemically investigated. The effect of sulfonic groups and carboxylic groups on the membrane biocompatibility is also studied. This study is significant to the design and preparation of blood compatible membranes and devices.

抗蛋白污染和抗凝血性能对血液净化膜均具有重要意义。本项目研究溶液法合成类肝素结构的微/纳米凝胶粒子（同时采用沉淀聚合对比研究），与聚醚砜（PES）共混构筑具有良好抗蛋白污染性能的表面类肝素结构血液净化膜。选择带有磺酸基、羧基、以及抗污功能基团的单体，在PES的良溶剂中，合成带有不同功能基团的凝胶粒子。凝胶粒子溶液与PES共混，利用相转化法或溶剂挥发法，制备兼具抗污染性能和抗凝血性能的PES膜。考察带磺酸基和羧基等功能基团聚合物的抗污和抗凝血（包括血小板粘附与激活、凝血时间、和补体激活等）性能。系统研究不同功能单体对抗蛋白污染和抗凝血的贡献，对血液成分的影响。研究不同功能基团的含量及其比例对抗蛋白污染和抗凝血性能的影响，为研制具有优异血液相容性的PES膜血液净化器奠定理论基础。

抗蛋白污染和抗凝血性能对血液净化膜均具有重要意义。本项目研究溶液法合成类肝素结构的微/纳米凝胶粒子，与聚醚砜（PES）共混构筑具有良好抗蛋白污染性能的表面类肝素结构血液净化膜。选择带有磺酸基、羧基、以及抗污功能基团的单体，在PES的良溶剂中，研究带有不同功能基团的凝胶粒子合成。凝胶粒子与PES共混配制成膜液，设计并制备兼具抗污染性能和抗凝血性能的PES膜。.红外表明类肝素微凝胶中含有酰胺基，磺酸基以及羰基特征峰，说明了类肝素微凝胶已成功制备。此外，扫描电镜表明类肝素微凝胶的尺寸约为500 nm，这种尺寸能够有效的降低其在使用过程中的析出问题。通过共混的方法将微凝胶添加到PES溶液中，利用相转化法制备了改性PES膜，红外和TGA等结果证明微凝胶已成功的混入PES膜。.相比于未改性的PES膜，类肝素微凝胶改性的PES膜表面只有少量的血小板粘附并且没有出现血小板激活的现象。同时改性膜材料会明显抑制补体TAT，C3a以及C5a激活。另外，蛋白溶液超滤实验结果表明，改性的PES膜材料则有着较高的通量回复率，这是由于引入类肝素微凝胶能够提高膜的亲水性，能够有效的抑制BSA的吸附，因此能够达到良好的抗污效果。另外，我们还研究了其他一系列的功能凝胶微球和改性聚醚砜膜，可用于吸附和清除血液中的毒素。本项目研究为研制具有优异血液相容性的PES膜血液净化器奠定了理论基础。.另外，在国内外高水平杂志上发表科研论文80余篇，其中标注本基金号的SCI论文72篇；申请中国发明专利9项，授权5项。培养硕、博士生16名，其中博士8名，硕士8名。另外，培养博士后2人。