近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所高分子事业部功能膜团队,首次研发出生物基聚合物中空纤维血液透析膜。该膜材料具有良好的血液透析性能、生物相容性及可控降解性能,有望替代传统石油基聚合透析膜材料,用于血液透析领域。
血液透析是维持终末期肾脏病患者生命的重要手段,而透析膜是血液透析器性能的核心部分。由于对血液净化用材料的要求极为苛刻,实际获得广泛临床应用的膜材料非常少,仅有醋酸纤维素膜和聚砜膜。目前,血液透析膜的制备技术主要被国外企业垄断,如德国的费森尤斯、瑞典的金宝公司和美国的百特,这三家公司占据全球91%以上的市场份额。与现有的聚砜基血液透析膜相比,聚乳酸具有更好的生物相容性、较低的价格,且来源于可再生资源,减少了对石油基材料的依赖。此外,聚乳酸可生物降解,有利于一次性透析器用品的用后处理,减少环境污染。
宁波材料所功能膜课题组进行了系统的基础研究,从聚乳酸体系的成膜热力学及动力学机理,到微结构的控制,最终通过精确调控相转化工艺及原位聚合接枝肝素,得到了一系列壁厚为40~100μm、内径为200~450μm的聚乳酸基中空纤维膜,并制备成血液透析膜组件。其超滤系数PWP达到42 ml/H·m²·mmHg,对小分子尿素的清除率达到175 ml/min,对中分子物质溶菌酶的清除率达到33%,对大分子蛋白BSA的截留率达到95%以上。该生物基聚合物中空纤维透析膜的制备方法已申请国家发明专利(201210547368.0),有望用于新一代血液透析器。