عنوان
اصلاح ساختاري و عملكردي غشاهاي دياليز با هدف دستيابي به تراوش بالا، پاكسازي تنظيم‌شده و خونسازگاري در فرايند تصفيه خون
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
بيماراني كه در مرحله نهايي بيماري كليوي قرار مي‌گيرند، درمان جايگزين كليه براي آن‌ها تجويز مي‌شود كه يكي از اين موارد درمان، همودياليز مي‌باشد. غشاي دياليز مركز اصلي اين سامانه مي‌باشد كه داراي چالش‌هايي شامل تصفيه سموم اورميك با حفظ پروتئين‌هاي ضروري براي بدن و زيست سازگاري غشا در تماس با خون است. هم‌چنين در طي همودياليز، اين بيماران با افزايش بروز التهاب و عوارض ناشي از تنش اكسايشي مواجه مي‌شوند. براي حل اين چالش‌ها اصلاح‌كننده‌هاي پلي(وينيل‌الكل)، ويتامينE در بستر غشا و هپارين و اتيلن‌دي‌آمين تترااستيك اسيد به سطح غشاي پلي‌اكريلونيتريل افزوده‌شدند. آزمون‌هاي مشخصه‌يابي سطحي و شيميايي ATR و EDX، حضور اصلاحكنندهها در ساختار غشا را تاييد كردند. با آزمون PZC بار سطحي غشاها تعيين شدند و اثر اصلاحكنندهها بر روي زبري غشا توسط آزمون AFM و مورفولوژي حفرات غشا توسط آزمون SEM بررسي‌شد. آزمون‌هاي خونسازگاري شامل تعيين زمان انعقاد، نسبت هموليز، چسبندگي پلاكت و جذب پروتئين‌ها و آزمون‌هاي آنتي‌اكسيداني DPPH و MDA انجام شدند كه در مجموع خاصيت خونسازگاري و آنتي‌اكسيداني غشاها تاييد شد. هم‌چنين اثر هركدام از اين اصلاحكنندهها بر روي فيلتراسيون (تراوش‌پذيري آب، تراوش‌پذيري خون‌شبيه‌ساز، پاكسازي اوره، پاكسازي كراتينين، نسبت بازيابي شار و گرفتگي كل) بررسي شدند و با استفاده از طراحي آزمايش، پارامترهاي تاثيرگذار بر روي هركدام از پاسخ‌ها شناسايي شدند و غشاي بهينه تعيين‌شد. از سوي ديگر، مدل‌سازي جهت پيش‌بيني شار و پاكسازي اوره انجام‌شد و سازوكار گرفتگي براي هر ساعت از فيلتراسيون مشخص‌شد. هم‌چنين با استفاده از روابط انتقال جرم، سازوكار انتقال جرم و مقاومت‌هاي انتقال جرم در طول مسير فيلتراسيون تعيين شدند. نتايج در مجموع نشان‌داد حضور پلي(وينيل‌الكل) تخلخل غشا را تا 24 درصد افزايش‌داد و با ايجاد توزيع يكنواخت‌تر حفرات، طبق مدل‌سازي سازوكار گرفتگي، از انسداد كامل حفرات جلوگيري‌شد و موجب بهبود عملكرد غشا شد. هم‌چنين حضور ويتامينE در ساختار غشاها باعث‌شد خاصيت آنتي‌اكسيداني غشاها تا 32 درصد بهبود يابد و تاثير نامطلوبي بر روي شار نگذارد و حتي منجر به افزايش 15 درصدي پاكسازي اوره شود. از طرفي حضور اتيلن‌دي‌آمين تترااستيك اسيد نيز توانست درصد نسبت بازيابي شار را به 99 درصد برساند و طبق مدل‌سازي مقاومت‌هاي انتقال جرم، مشخص‌شد كه مي‌تواند تا 18 درصد مقاومت غشا را كاهش‌دهد. از سوي ديگر هپارين نيز زمان انعقاد را تا 5 برابر نسبت به غشاي خام افزايش‌داد و تاثيرات قابل توجهي بر روي چسبندگي پلاكت و جذب پروتئين غشاهاي سنتزشده گذاشت. در مجموع حضور اصلاحكنندهها در ساختار غشا علاوه بر اين كه تا 29 درصد باعث كاهش مقاومت انتقال جرم و افزايش پاكسازي اوره و شار شد، بلكه خونسازگاري و خاصيت آنتي‌اكسيداني مطلوبي را نيز به ارمغان آورد.
شماره ركورد
230577
دانشگاه
دانشگاه اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي - فرايند هاي جداسازي
استاد راهنما
مريم همايون فال فيني