血液透析膜的应用及其改性研究进展

邓斯茜 邓兆燕

537000玉林市第一人民医院肾内科，广西 玉林

对于急慢性肾功能衰竭患者来说，比较有效的替代疗法就是血液透析。临床上所使用的血液透析设备是由透析机、水处理系统、透析液系统以及透析器等组成，其是通过代替人体的肾脏功能来达到血液净化的目的。在血液透析的过程中，其分离介质是选择性透过膜，其有效借助了膜两侧血液与透析液之间的浓度梯度、渗透压梯度、压力梯度等，促进了患者血液中尿素、肌肝酸、尿酸等毒素向透析液的扩散，为了保证患者机体电解质和酸碱度的平衡，透析液还要向血液中补充一些离子，因此，血液透析治疗的效果与血液透析膜的质量有着极大的关系。

血液透析膜主要应用在对急慢性肾功能衰竭患者的治疗中，其也是血液透气设备中极其重要的一部分。随着医疗技术的不断发展，临床上对血液透析膜的要求也在不断提高。本文对血液透析膜的应用以及改性处理措施进行了详细的综述，希望能够为后期血液透析膜的研究和开发提供一定的参考价值。

血液透析膜的应用及改性研究

纤维素膜与CA 膜：纤维素膜和CA膜均有着较为完整的结构，并且其通透性较好，价格比较低，有着较好的物理弹性，将其应用在血液透析中有着较好的效果。但是其化学稳定性比较差，对其进行清洗、低温消毒等操作后，就会对其化学稳定性造成破坏。正是因为其具有这个缺陷，在不影响其选择性通透性、血液相容性等特性的前提下，提高其化学稳定性对其在临床上的应用有着非常重要的意义。目前比较有效的方法就是改进其制膜工艺，或加入其他辅料来改善膜的性能等。研究人员采用了增加PEG 比例、提高凝固浴温度等方法对膜的透水率进行了改善。然后又用干/湿法纺丝过程制备了不对称的纤维膜，结果发现自然干燥的膜变得越发致密[1]。对膜的微观结构进行改变后发现，膜的交联截面和表面上的空隙大小与分离蛋白的浓度有关，而与凝固剂无关。对膜的相容性进行改变时，也可采用在膜的表面接枝生物活性分子，虽然改变了膜的形象，但是却有效保存了膜的机械性能，改变了膜的转运速率，极大地提高了膜的渗透性，降低了蛋白的吸附能力。

CS 膜：一般情况下，正常的肾脏能够促进多种物质的排泄，由于急慢性肾功能衰竭患者需要进行长时间的血液透析，使得其体内蓄积了大量的β2-微球蛋白，对患者的生存质量造成了较大的影响。一般情况下，给患者行血液透析时，β2-微球蛋白的蓄积会导致相关性淀粉样变，这也是终末期肾病患者常见的一种并发症，此时采用常规的低通量血液透析并不能将大分子和中分子毒素清除干净，因此就要选用一种超纯透析液、高通透性，并且生物相容性良好的透析膜来进行血液透析，此种性能的血液透析膜能够在一定程度上降低患者血液中的β2-微球蛋白浓度，避免了β2-微球蛋白的蓄积，尤其在发生了相关性淀粉样变患者的治疗中发挥了极其重要的作用。CS 膜具有较好的亲水性和生物相容性，其孔状结构以及自身的属性对其选择性通透有着较大的影响。有研究人员发现，采用嵌段共聚，能够有效提高CS 膜的渗透率和生物相容性，尤其是CS-Pluronic 物理互穿网络膜，不但有着较好的血液相容性，并且对大分子量毒素的清除率还比较高。为了有效提高CS血液透析膜的抗菌能力和生物相容性，可采用交联生活性物质。研究人员制备了壳聚糖膜，其不但具有较好的抗菌性能，还具有较好的生物相容性，对总蛋白和血清蛋白的吸附量分别高达263 μg/cm2和75 μg/cm2，对其透析进行研究后发现，有84.4%的尿素能够被清除，因此认为，此种血液透析膜在血液透析中有着较好的应用前景[2]。

PS 膜与PES 膜：PS 膜与PES 膜价格稍微贵一些，但是其稳定性极好，亲水性也较好。蛋白质在PS 与PES 中纤维表面会发生明显的吸附变性，采用PS膜与PES 膜进行透析时，极易导致患者发生凝血。加上大量蛋白质的吸附会导致PS膜与PES 膜的渗透性降低，对治疗效果造成较大的影响。因此，为了有效提高临床治疗效果，就要尽可能减少蛋白质在膜表面的吸附，可在透析的过程中注入抗凝剂肝素，但是实际上，对中空纤维表面结构进行改善，使其具备抗凝血的作用，会使治疗效果更好，并且治疗安全性也更高[3]。为了提高PS 膜与PES膜中空纤维膜的亲水性和渗透性，可采用共聚/共混的方法，还可对中空纤维膜接触血液的表层进行化学改性，或者抑制PS膜对小分子物质的吸附，或者制备氯甲基化CMPS 多孔膜等，这些方法都比较有效。

EVOH 膜：患者长期的进行透析，会增加与透析相关的并发症的发生率，因此，在透析治疗中，要最大限度地减少氧化应激反应，并对炎症效应进行缓解。EVOH 膜具有较好的亲水性，并且其属于一种不带电荷的合成共聚膜，几乎不吸附血浆蛋白，所以对减轻心血管并发症、透析并发症等均有着较好的效果。有研究人员在血液透析中应用了EVOH 膜，其有效地激活了血小板，并且还不会产生活性氧，因此，进一步保证了患者外周循环的正常状态。有研究人员发现，进行血液透析时，使用抗凝剂极易引发出血性的并发症，而使用EVOH 膜，则能够有效提高血液净化的效果[4]。氧化应激与心血管疾病方面的并发症有关，这对血液透析患者的影响也是非常大的。而在透析中应用EVOH膜，能够有效减少蛋白质的氧化，有望减少尿毒症患者由于心血管疾病导致的死亡率。EVOH 膜在水纯化、血液透析等方面均得到了广泛的应用。为了能够有效改善其生物的相容性，可在水相中进行化学改性。另外，EVOH 膜与配体结合起来，有望应用在蛋白质亲和力的分离方面，但是需要注意的是，此种膜只能在水相中进行化学改性。

PMMA 膜：行长期血液透析的患者大多会出现慢性瘙痒的症状，由于PMMA 膜能够清除掉绝大部分的中等分子物质，因此，能够对腕管综合征、营养不足、抑制尿毒性瘙痒症等并发症进行改善，并且效果较好[5]。由于其对蛋白质具有较强的吸附性，当大量的蛋白质在PMMA 膜的表面来竞争有效的位点时，就会在一定程度上降低PMMA 膜的吸附量。由于我国在PMMA 膜的开发时间上还比较短，关于其相关的改性技术、临床应用等还有待进行更多的探究。

膜材料的发展趋势

由于蛋白质吸附、血小板黏附等与膜表面的化学材料、亲水性能等有着很大的关系，因此，可采用化学改性来增大透析膜的比表面，进而加快透析液的流速，这对提高临床透析效率有着重要的价值。另外，通过对不同的高分子链的段间进行嵌段和接枝，使其形成高分子合金，也能够有效改变透析膜的孔径，进而改变透析膜的生物相容性。

近年来，随着纳米材料制备技术的迅速发展，膜材料的纳米化也极有可能会将膜的性能提升上一个新的水平。

总之，目前临床上使用的透析膜价格比较高，研制一种绿色且价格低廉的透析膜能够有效减轻患者的经济负担。随着高分子材料制备技术、改性技术、纳米技术的不断发展，相信在不久的未来，一定会研制出透析性能好、相容性能优、价格合适的透析膜。