عنوان پایان‌نامه

ساخت و اصلاح سطح غشاهای نانو ساختار پلیمری با استفاده از پلیمریزاسیون سطحی با هدف افزایش خون سازگاری



    دانشجو در تاریخ ۱۶ شهریور ۱۳۹۵ ، به راهنمایی ، پایان نامه با عنوان "ساخت و اصلاح سطح غشاهای نانو ساختار پلیمری با استفاده از پلیمریزاسیون سطحی با هدف افزایش خون سازگاری" را دفاع نموده است.


    رشته تحصیلی
    مهندسی پزشکی - بیو مواد
    مقطع تحصیلی
    کارشناسی ارشد
    محل دفاع
    کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 514;کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 514
    تاریخ دفاع
    ۱۶ شهریور ۱۳۹۵
    دانشجو
    مهدی منصورشریف لو
    استاد راهنما
    آزاده غائی, زهرا منصور پور
    چکیده
    لینک فایل چکیده
    همودیالیز فرآیندی است که طی آن خون شخصی که عملکرد کلیه‏اش دچار اختلال شده است پالایش می‏شود. در صورتی که این پالایش انجام نشود فشار خون شخص بالا می‏رود، مایعات اضافی از بدن دفع نمی‏شوند و مواد زائدی مثل اوره وکراتینین در بدن شخص باقی می‏مانند. اگر این عوارض ادامه پیدا کنند منجر به مرگ شخص خواهند شد. در این روش درمانی خون از بدن شخص خارج شده و از طریق یک لوله به ماشین دیالیز هدایت می‏شود و از کنار یک غشای فیلتر مانند عبور می‏کند. به طور همزمان یک محلول شیمیایی ویژه که مایع دیالیز نامیده می‏شود از سمت دیگر غشا عبور داده می‏شود. خون و مایع دیالیز هیچ تماسی در داخل ماشین دیالیز با یکدیگر ندارند. ترکیب شیمیایی مایع دیالیز به گونه‏ای می‏باشد که بواسطه غشای موجود در ماشین دیالیز ناخالصی‏های موجود در خون را به خود جذب کرده و مواد مورد نیاز خون را به آن وارد می‏کند. لذا غشای ماشین دیالیز نقش بسیار مهمی طی فرآیند همودیالیز دارد. امروزه استفاده از غشاهای سنتز شده پلیمری بسیار رایج می‏باشد. هر کدام از آن‏ها مزایا و معایب مختص به خود را دارند. از بین همه آن‏ها امروزه پلی‏اترسولفون به علت ویژگی‏های منحصر به فردی که دارد کاربرد وسیعی در تجهیزات تصفیه خون مثل همودیالیز دارد. در کنار مزایای ویژه، ذات آب‏گریز پلی‏اترسولفون سبب کاهش شدید زیست‏سازگاری آن می‏شود. در اثر تماس خون با غشاهای همودیالیز که زمینه آن‏ها پلی‏اترسولفون می‏باشد، پروتئین‏های خون جذب سطح غشا شده و با تشکیل یک لایه پروتئینی سبب بروز مشکلاتی نظیر چسبندگی پلاکت‏ها و انعقاد سلول‏های خون می‏شود. با گذشت زمان و به تدریج قابلیت گزینندگی غشا و شار عبوری از آن کاهش می‏یابد که به این پدیده جرم‏گرفتگی غشا می‏گویند. امروزه با استفاده از روش‏هایی اصلاحی عملکرد و زیست‏سازگاری غشاهای پلی‏اترسولفونی را افزایش می‏دهند. اصلاح سطح، بالک غشا و یا ترکیبی از آن‏ها امروزه مورد استفاده قرار می‏گیرند. در این کار تحقیقاتی نیز ابتدا پلورونیک اف127 و نانولوله‏های هالوسایت به ترتیب با هدف بهبود آب‏دوستی و شار عبوری از غشا با درصدهای مختلف به محلول تهیه غشا اضافه شدند و سپس ساخت غشاها با استفاده از روش وارونگی فاز انجام گرفت. در ادامه با استفاده از آزمون‏های مختلف از جمله آزمون اندازه‏گیری شار عبوری، میزان مقاومت در برابر جرم‏گرفتگی، آنالیز اندازه‏گیری زاویه تماس آب و آزمون کششش مکانیکی، غشا با بهترین عملکرد برای انجام اصلاحاتی به منظور افزایش خون‏سازگاری آن انتخاب شد. روش مورد نظر برای بهبود خون‏سازگاری ابتدا عملیات پلاسمای سطحی بر روی غشای مورد نظر و فعال کردن سطح آن و سپس پیوند زدن مونومر پلی‏اتیلن گلایکول متیل اتر متاکریلات روی سطح آن بود. بررسی‏های مورفولوژیکی و شیمیایی بر روی غشا حکایت از پیوند خوردن موفق این مونومر بر روی غشای مورد نظر داشت. ضمن آنکه بررسی میزان چسبندگی پلاکت‏ها بر روی غشای نهایی قبل و پس از پیوند مونومر نشان داد که خون‏سازگاری غشاها به طور قابل ملاحظه‏ای بهبود یافته است.
    Abstract
    Hemodialysis, also spelled haemodialysis, commonly called kidney dialysis or simply dialysis, is a process of purifying the blood of a person whose kidneys are not working normally. If this purification fails, the blood pressure of human goes up, extra liquid of the body and waste products of metabolism such as urea and creatinine remain in the person's body. If this problem goes on, the person will die. In this type of therapy, blood is removed from the body and flows through tubing into the machine, where it passes next to a filter membrane. Simultaneously, a specialized chemical solution (dialysate) flows on the other side of the membrane. Blood and dialysate never touch in the artificial kidney machine. The dialysate is formulated to draw impurities from the blood and import materials needed for blood through the filter membrane. So this membrane plays an important role during the hemodialysis process. Synthetic polymers are used in most of the dialyzer membranes. Each polymeric membrane has its own advantages or disadvantages. Because of its unique features, polyethersulfone has the most application in blood purification equipment such as hemodialysis among them all. Notwithstanding these outstanding features, the hydrophobic nature of this polymer result in poor biocompatibility. When PES-based HD membranes were contacted with blood, proteins tend to adsorb onto the polymer surface, and this protein layer causes any adverse effects such as the coagulation of blood cells and platelet adhesion. Blood contact membranes experienced a gradual decline in membrane selectivity and flux with the passage of time, a phenomenon known as membrane fouling. The biocompatibility of pristine PES membrane can be improved by different modification methods. Polyethersulfone can be modified using: bulk modification, surface modification or a combination of both. In this research, first halloysite nanotubes and pluroncic f127 were embedded in the membrane solution to increase the flux and hydrophilicity of membrane respectively. Then the membranes were fabricated using phase inversion method. Afterwards, analyses such as filtration experiments, contact angle evaluation, were carried out to investigate the permeation and anti-fouling properties of the unmodified and modified polyethersulfone membranes. Then the optimum membrane was chosen for final modification. In this part, the ethylene glycol methyl ether methacrylate monomers were grafted to the surface of membrane to improve the hemocompatibility. Morphological and chemical investigation on the final membrane indicated that ethylene glycol methyl ether methacrylate monomers have grafted onto the surface of membrane successfully. Also, the blood compatibility observation indicated that final modified membrane owned decreased protein adsorption and suppressed platelet adhesion.