一种复合纤维膜及其制备方法和应用
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-04-17 11:24:15
本发明涉及静电纺丝技术领域,具体公开一种复合纤维膜及其制备方法和应用。所述复合纤维膜的制备方法包括以下步骤:a、将聚己内酯和聚丙烯溶于N,N‑二甲基甲酰胺,得到第一前驱体;b、将聚己内酯、抗菌剂和大豆蛋白溶于N,N‑二甲基甲酰胺,得到第二前驱体;c、将聚己内酯、聚乳酸和枸橼酸盐溶于N,N‑二甲基甲酰胺,得到第三前驱体;d、将第一前驱体、第二前驱体和第三前驱体通过静电纺丝法制成复合膜,将所述复合膜置于硅酮中浸泡,得到复合纤维膜。本发明提供的复合纤维膜的材料来源广泛、制备方法简单、机械强度高、稳定性好,解决了传统材料存在的血浆渗漏和排气困难的问题。
一种复合纤维膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:a、将聚己内酯和聚丙烯溶于N,N‑二甲基甲酰胺,搅拌均匀后得到第一前驱体;b、将聚己内酯、抗菌剂和大豆蛋白溶于N,N‑二甲基甲酰胺,搅拌均匀后得到第二前驱体;c、将聚己内酯、聚乳酸和枸橼酸盐溶于N,N‑二甲基甲酰胺,搅拌均匀后得到第三前驱体;d、将所述第一前驱体、第二前驱体和第三前驱体以多流体形式同时从静电纺丝机中喷出,通过静电纺丝法制成复合膜,将所述复合膜置于硅酮中浸泡,取出得到所述复合纤维膜。
膜肺是ECMO系统的核心部件,承担血液氧合功能,其内部由微孔纤维膜构成。ECMO系统运行时,血液流经中空纤维膜的外表面,氧气则从中空纤维膜的内腔流过,通过扩散作用,氧气进入血液,血液中的二氧化碳进入中空纤维膜内腔随氧气一起被带走,替代肺功能。这就要求膜肺材料既拥有很好的透气性能,又能实现长效疏水作用,以满足临床中持续运行数周甚至数月的要求。膜肺的材料经历了第一代材料固体硅胶膜、第二代材料微孔中空纤维膜以及第三代材料PMP中空纤维膜。三代膜肺材料的发展逐步提高了临床的使用效果。其中第一代固体硅胶膜具有相容性好、血浆渗漏少的优点,但排气困难、预充量大、跨膜压差大。第二代微孔中空纤维膜的出现解决了排气困难的问题,但由于有微孔,血浆渗漏可能性较高,使氧合能力下降。第三代PMP纤维膜虽然在降低血浆渗漏和提高排气性能方面优于第一代和第二代,但并未完全解决血浆渗漏和排气困难的问题,且第三代PMP纤维膜的制造难度大,稳定性差,机械强度低,任何一个条件变化,都可能会造成膜肺的气体渗透性能和选择性能发生变化,影响临床使用。
河北科技大学,坐落于河北省石家庄市,学校为教育部第二批卓越工程师教育培,养计划高校,入选国家级大学生创新创业训练计划、全国高校实践育人创新创业基地、全国深化创新创业教育改革示范高校、教育部首批新工科研究与实践项目(卓越工程师教育培养计划2.0),国家国防科技工业局与河北省人民政府共建的省部共建大学。
相对于现有技术,本发明提供的复合纤维膜的制备方法中,以聚己内酯为基体,制备了三种不同的前驱体溶液。用得到的三种不同的前驱体溶液采用静电纺丝技术,可制得具有特定梯度结构的复合纤维膜。其中,第一前驱体所纺纤维的结构最为致密,对整体的纤维膜起到支撑作用,利用提高整体的机械强度。第二前驱体所纺纤维结构中因加入了抗菌剂,可有效的提高纤维膜的抑菌性能,而大豆蛋白的降解产物对细胞增殖和组织再生具有促进作用,同时,第三前驱体所纺纤维结构相对稀疏,提高了整体纤维膜的渗透性,且聚乳酸有很好的生物相容性和可降解性,再加入枸橼酸盐可以提高纤维膜的抗凝血性。三种上述前驱体通过静电纺丝结合可形成具有特殊梯度结构的复合纤维膜,该特殊梯度结构的纤维膜置于硅酮中浸泡后,可在复合纤维膜的表面形成致密的硅保护层,使复合纤维膜兼具良好的透气性能和血液相容性,利于气体分子的交换,且避免了血浆的渗漏,并具备良好的机械性能。
技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。