透析膜材料的发展史可以追溯到20世纪初,经历了从天然纤维素到合成高分子材料的演变。以下是透析膜材料发展的主要阶段和里程碑:
- 早期透析膜(1920s-1940s) :
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1924年,Haas发明了以纤维素制成的管状透析器。
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1944年,Kolff发明了以纤维素制成的滚筒透析器。
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1956年,Kolff研制了以纤维素为膜材料的蟠管型透析器。
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1960年,Kii发明了纤维素平板型透析器。
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1966年,美国Cordis-DOW公司推出第一个以改良纤维素(醋酸纤维素)制成的中空纤维透析器。
- 改性纤维素膜(1970s) :
- 为提高纤维素膜的生物相容性,研究者用小分子化合物与纤维素自由羟基结合,产生了改良纤维素膜,如醋酸纤维素膜。
- 合成膜的出现(1970s-至今) :
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1969年,第一个以人工合成材料聚丙烯腈(AN69)生产的透析器问世。
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20世纪70年代,各种高分子合成膜问世,由于其分子结构不带游离羟基,生物相容性高,逐步取代纤维素膜。
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常用的合成膜包括聚丙烯腈膜、醋酸纤维素膜、血仿膜、聚酰胺膜、聚甲基丙烯酸甲脂膜、聚碳酸脂薄膜、聚砜膜等。
- 生物基材料透析膜(2020s) :
- 2024年,研究人员使用负压浸渍和离子凝胶技术,用细菌纳米纤维素(BNC)和壳聚糖颗粒(CSP)制造了新型血液透析膜,具有高力学性能、强抗菌能力、良好的血液和细胞相容性。
- 内皮模拟透析膜(2020s) :
- 2024年,通过聚多巴胺(PDA)预涂层、磺胺甜菜碱和羧基侧链共聚物(PSBC)的多点锚定以及未分级肝素(UFH)的接枝,在聚砜(PSF)膜上制造了内皮膜模拟涂层(EMMC)。
综上所述,透析膜材料的发展经历了从天然纤维素到合成高分子材料,再到生物基材料的演变过程。合成膜由于其优异的生物相容性和机械性能,已经成为现代血液透析器的主要材料。未来,随着生物基材料和纳米技术的不断进步,透析膜的性能和应用范围有望进一步扩展。