聚醚砜膜中空纤维透析器【研究材料】

1、聚醚砜膜中空纤维透析器,血液透析 聚醚砜中空纤维膜 聚醚砜膜中空纤维透析器,1,峰谷书屋,血液透析,血液透析的定义 血液透析的原理 血液透析装置 （透析机、透析器、水处理系统）,2,峰谷书屋,血液透析的定义,把病人血液引出体外并通过一定装置除去其中某些有害物质，净化血液起到治疗作用，该过程称之为血液净化。 血液净化包括血液透析，血液滤过，血液透析滤过，血液灌流，血浆置换，免疫吸附及腹膜透析。,3,峰谷书屋,血液透析原理,血液透析是利用半透膜原理，让患者血液与透析液同时流过透析膜两侧，借助膜两侧溶质梯度及水压梯度差，通过弥散、对流及吸附来清除毒素，通过超滤清除体内潴留的过多水份，并能同时补充溶质

2、，纠正电解质及酸碱平衡紊乱。,4,峰谷书屋,血液透析的原理（续）,一、 溶质的清除（弥散、对流以及吸附） (一)弥散：溶质依靠浓度梯度差进行的转运称为弥散。弥散是清除中小分子毒素的主要机制。弥散转运依从Fick定律： J=-DA C X J：溶质的弥散量；D：弥散系数；A：膜的有效弥散面积；C：溶质浓度梯度差；X：溶质有效弥散距离。其中A=nr2，n为膜孔数；r为膜孔半径，为圆围率。,5,峰谷书屋,血液透析的原理（续）,(二)对流：对流是指溶质随溶液移动而产生的转运，不受分子量与浓度差的影响，其动力为膜两侧的水压差。 血透中影响对流转运的主要是溶液的超滤量和膜的筛选系数(S)，其中： SCa

3、Cb Ca为超滤液中的溶质浓度，Cb为血中的溶质浓度。,6,峰谷书屋,血液透析的原理（续）,(三)吸附：吸附是指膜依靠范德华力、亲水及疏水性、膜孔亚结构等将溶质固定于膜上。吸附并不属于一种转运模式，它与膜的特性密切相关，不同透析膜，吸附能力相差很大。吸附清除对于某些大分生物质有一定作用。,7,峰谷书屋,血液透析的原理（续）,二、水的清除 膜两侧浓度梯度差可使水由低浓度侧向高浓度侧移动，这称为渗透。向膜的一侧施加压力，则水会从压力高侧向压力低侧移动，这称为超滤。 血透清除水的过程中，两种方式均存在，但因透析机产生的跨膜压力差(跨膜压)远大于渗透压，以至于后者可忽略不计，故认为血透清除的机制为超滤

4、。,超滤原理图,8,峰谷书屋,血液透析装置,水处理系统 透析液 透析机 透析器,水处理系统,9,峰谷书屋,血液透析装置（续）,一、水处理系统 砂滤罐：清除水中可见杂质的悬浮胶体。 阳离子交换树脂：清除水中钙、镁、铁离子。 活性炭：吸附游离氯、氯胺及部分分子量小于200300d的非离子有机溶质。 纱芯：清除较大的细菌颗粒及上游活性炭脱落的细颗粒。 反渗机：水处理系统的最后屏障，通过反渗膜滤过化学物质，微生物及胶体物质，能清除98%以上无机溶质，99%分子量大于300d的有机物质和细菌。经反渗机处理后的透析用水也称反渗水。 其它附属装置：如加压泵、贮水罐、紫外线消毒装置等。,10,峰谷书屋,血液透

5、析装置（续）,清除所有 对人体有害的物质 影响透析液电解质浓度的物质 对透析机造成损害的物质,水处理的目的,11,峰谷书屋,血液透析装置（续）,透析机 血液透析机主要包括三大功能部分： 透析液供给系统， 血循环控制系统， 控制脱水的超滤系统。,12,峰谷书屋,透析机,13,峰谷书屋,血液透析装置（续）,透析器 透析器是血透的心脏部件，它的性能决定透析效果. 透析器由透析膜及其支撑结构组成，血液与透析液在透析膜两侧反向流动，借由膜孔完成溶质和水的交换. 透析器按构形分为管型，平板型和空心纤维型。 目前普遍使用的是空心纤维型，其由数以千计的空心纤维捆成一束，固定于透析器两端坚硬的聚氨酯中。血液由空

6、心纤维内经过，透析液以相反方向在纤维外流动。,14,峰谷书屋,15,峰谷书屋,血液透析装置（续）,透析器按超滤系数(Kuf)分为低通量透析器(Kuf15ml/ mmHgh)，其对水及中大分子的通透性有明显差异。 一般认为纤维素膜透析器属低通量而合成膜属高通量，但也有高通量纤维素膜与低通量的合成膜透析器。,16,峰谷书屋,聚醚砜中空纤维膜,内径: 200 m 壁厚: 10 m,聚醚砜（PES),17,峰谷书屋,聚醚砜膜纤维结构,聚醚砜膜,血仿膜,18,峰谷书屋,聚醚砜膜纤维结构,19,峰谷书屋,血液侧,透析液侧,10-13 m,1m,20,峰谷书屋,- 沉淀过程-,芯液,液体形式的膜材料 (聚合

7、物胶状体),沉淀室 / 洗膜 / 干膜 / 毛细纤维绕成束并切开,拉丝口,聚醚砜膜中空纤维的形成,21,峰谷书屋,聚醚砜纺丝线流程图,在强力搅拌下，按一定配比将DMAC，PES， PVP和添加剂加入容器中，在一定温度下溶胀，然后升温至溶解，搅拌至稳定、透明的溶液，经过滤、脱泡后采用纺丝机干喷湿纺。喷丝板形状为单孔双环套管型，板中部有填充液通入以使纤维有效形成中空，在一定的纺丝压力条件下，浆液从两个同心管组成的喷丝头挤出；经一定长度的干纺程后以一定的速度通过第一种凝固浴进行初步成形，再以一定的速度通过第二种凝固浴，中空纤维膜经四道拉伸、水洗后进行保孔处理，然后集束和干燥后组装成透析器。,22,峰

8、谷书屋,聚醚砜膜中空纤维工艺过程,中空纤维膜纺丝流程示意图,23,峰谷书屋,聚醚砜膜中空纤维透析器,透析器的市场前景 聚醚砜膜透析器生产现状 聚醚砜膜透析器生产工艺流程 聚醚砜膜透析器生产线的特点 聚醚砜膜透析器生产线的设备配置 生产线设备成本核算 透析器的检测设备 经济效益分析,24,峰谷书屋,血液透析器的市场前景,国内市场 目前状态 2011年需求量为1500万支左右； 现有的五家生产商的总产量不到300万支，缺口部分全依赖进口解决。 未来预计 未来几年，国内将有149万患者，每位患者每星期做2-3次血透，每年透析器的总需求量将达1.2亿；随着医疗制度改革，血透纳入社保范围将造就国内市场的

9、成倍增长。 国际市场 目前状态 用量可观，特别是东南亚、中东以及非洲，其中非洲是一个待开发的巨大市场； 中东和东南亚地区只有一家年产量30万左右的生产商。 未来预计 需求量为每年35亿支，其中中东和东南亚为国内厂商提供了非常广阔的市场空间； 非洲市场还处于待开发阶段。,25,峰谷书屋,国内有许多尚未开发的可应用领域,治疗肾病,治疗酒精中毒,清除血脂,血液美容,中国目前90%以上用于治疗肾病,发达国家已将透析器应用于更广泛的领域，并且开始大量使用合成膜纤维,26,峰谷书屋,聚醚砜膜透析器生产现状,国际 血液透析器生产线一直被德国、法国和日本垄断； 进口一条生产线需要人民币三千万左右，其日产量6000支。 国内 国内的血液透析器装配生产线能形成批量主要有：山东威高、常州朗生、广州贝恩,上海佩尼； 其中山东威高,常州朗生是从法国SMT进口的生产线,年产量30-40万支； 广州贝恩是自主研究开发的聚醚砜膜中空纤维血液透析器生产线，年产量为50万，实现半自动化生产。 上海佩尼从欧洲进口了两千多万的二手生产线，产能达到300万支/年； 国内发展趋势 成都欧赛已经拿到了透析器的注册证，计划扩产到年产80万支，目前尚未形成规模生