غشای کامپوزیت بسیار نازک پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان/پلی‌سولفون سازگار با خون برای اکسیژن‌رسانی غشایی خارج از بدن

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) :

چکیده

اگرچه غشاهای متراکم پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان (PDMS)، اولین غشاهایی که برای سیستم اکسیژن‌رسانی غشایی خارج از بدن (ECMO) استفاده شدند، بی‌اثری بیولوژیکی بدون نشت پلاسما یا آمبولی هوا در طول فرآیند اکسیژن‌رسانی را نشان می‌دهند، آن‌ها همچنین به دلیل ضخامت غشای بزرگ، ظرفیت تبادل CO₂/O₂ پایینی را نیز نشان می‌دهند که استحکام مکانیکی مواد کم را جبران می‌نماید. در این‌ پژوهش، غشاهای کامپوزیت پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان/پلی‌سولفون (PDMS/PSF) ابتدا با یک لایه متراکم PDMS بسیار نازک که بر روی بستر متخلخل PSF با استحکام مکانیکی عالی پوشانده شده سنتز شدند، سپس با اندازه‌گیری‌های SEM، EDS، TGA، پتانسیل زتا و اندازه‌گیری زاویه تماس استاتیک مشخص شده. تجزیه و تحلیل ویژگی‌های ساختاری و سطحی و بیشتر برای نفوذ CO₂/O₂ و عملکردهای همسازگاری و همچنین تأثیر عقیم‌سازی بر خواص ارزیابی شد. نتایج مشخص‌سازی نشان می‌دهد که لایه متراکم PDMS بسیار نازک با موفقیت روی بستر PSF پوشانده شده است و غشاهای کامپوزیت به‌دست‌آمده پایداری حرارتی، الکترونگاتیوی سطحی و آبگریزی را نشان می‌دهند. تجزیه و تحلیل نفوذ گاز نشان می‌دهد که غشاهای کامپوزیت ظرفیت تبادل CO₂/O₂ کارآمد با نفوذپذیری CO₂ بهینه  در فشار اتمسفر و گزینش‌پذیری 6~را نشان می‌دهند. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل‌های سازگاری خون نشان می‌دهد که غشاهای کامپوزیت PDMS/PSF در این پژوهش سازگاری خونی مشابهی با سایر غشاهای مورد بررسی نشان می‌دهد. در همین حال، اتوکلاو برای استریلیزاسیون غشایی بدون هیچ اثر سوء بر عملکرد غشاهای کامپوزیت PDMS/PSF امکان‌پذیر است. این یافته‌ها نشان می‌دهد که غشاهای کامپوزیت  PDMS/PSF پتانسیل کاربرد زیادی در سیستم ECMO نشان می‌دهند و داده‌های اساسی را برای اکتشاف و اصلاحات بیشتر فراهم می‌نمایند.

نتیجه‌گیری

در این پژوهش، غشاهای کامپوزیت PDMS/PSF با یک لایه متراکم PDMS پوشش داده شده بر روی بستر متخلخل PSF از طریق روش پوشش غشایی مرطوب سنتز شدند. خصوصیات و تجزیه و تحلیل توسط SEM و EDS نشان می‌دهد که PDMS با موفقیت روی سطح PSF با ضخامت بهینه لایه بسیار نازک در محدوده  پوشش داده شده است. لایه بسیار نازک ظرفیت نفوذپذیری گاز عالی مواد PDMS را تضمین می‌نماید، با نفوذپذیری گاز دی‌اکسید کربن تا در فشار اتمسفر و گزینش‌پذیری   حفظ می‌شود. نتایج حاصل از آزمایش‌های همولیز سرعت، جذب پروتئین، چسبندگی پلاکتی و زمان کلسیفیکاسیون پلاسما نشان می‌دهد که غشاهای کامپوزیت PDMS/PSF سازگاری با هم و عملکرد ضد رسوب قابل مقایسه‌ای را با سایر مواد تماس خونی نشان می‌دهند. علاوه بر این، استریلیزاسیون غشایی از طریق اتوکلاو هیچ اثر نامطلوبی بر مورفولوژی، نفوذپذیری گاز و عملکردهای همسازگاری غشاهای کامپوزیت PDMS/PSF نشان نمی‌دهد، که این بیانگر این است که  اتوکلاو روشی امکان‌پذیر برای اطمینان از عقیم‌سازی غشا قبل از استفاده در کاربردهای بیولوژیکی و پزشکی می‌باشد. این یافته‌ها نشان می‌دهد که غشاهای کامپوزیت PDMS/PSF پتانسیل کاربردی زیادی برای استفاده در سیستم ECMO را نشان می‌دهند.

دانلود فایل : غشای کامپوزیت بسیار نازک پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان/پلی‌سولفون سازگار با خون برای اکسیژن‌رسانی غشایی خارج از بدن

Reference

Zhang, X., Du, B., Dai, Y., Zheng, W., Ruan, X., & He, G. (2022). Hemocompatible polydimethylsiloxane/polysulfone ultrathin composite

membrane for extracorporeal membrane oxygenation. Separation and Purification Technology, 302, 122028.

https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.122028

ترجمه و ویرایش: جواد برزوئی