一種利用低溫等離子體對(duì)膜式人工肺進(jìn)行表面刻蝕并鍵合β-環(huán)糊精的改性方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用低溫等離子體對(duì)膜式人工肺進(jìn)行表面刻蝕并鍵合β-環(huán)糊精的改性方法。該方法以聚-4-甲基-1-戊烯膜式人工肺為基材，使用標(biāo)準(zhǔn)孔徑的氧化鋁模板通過(guò)低溫等離子體刻蝕得到標(biāo)準(zhǔn)孔徑分布的粗糙表面，利用低溫等離子體活化接枝技術(shù)在粗糙表面鍵合固定β-環(huán)糊精。本發(fā)明引入具有標(biāo)準(zhǔn)孔徑及孔徑分布的模板使得表面刻蝕變得均勻，增加比表面積的同時(shí)產(chǎn)生更多的活性位點(diǎn)。模板技術(shù)一定程度上克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的材料基材等離子改性中的不均勻性，使得等離子體改性膜的性能得到相對(duì)穩(wěn)定的控制，并且氧化鋁模板可以反復(fù)使用；表面鍵合β-環(huán)糊精，提高了膜式人工肺表面生物相容性。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及膜式人工肺所使用的高分子膜材料的改性方法，具體涉及一種利用低 溫等離子體對(duì)膜式人工肺進(jìn)行表面刻蝕并鍵合β-環(huán)糊精的改性方法。 一種利用低溫等離子體對(duì)膜式人工肺進(jìn)行表面刻蝕并鍵合 β-環(huán)糊精的改性方法

【背景技術(shù)】
[0002] 膜式人工肺，也稱膜式氧合器或氣體交換器，它的主要功能是當(dāng)機(jī)體肺部發(fā)生病 變或損傷時(shí)，在開(kāi)胸手術(shù)的體外循環(huán)中代替人體肺臟排出體內(nèi)代謝過(guò)程中所產(chǎn)生的〇) 2、同 時(shí)攝取人體必需的(?，以維持肺病患者的生命。
[0003] 對(duì)膜式人工肺而言，最核心的組成為膜材料，其性能的好壞直接決定著氧合器氧 合效果的優(yōu)劣。相比較于其它人工器官，人工肺的發(fā)展明顯滯后，主要原因就是由于缺乏高 效的膜材料能有效替代人體肺膜充分進(jìn)行氣體交換，在60多年的發(fā)展歷程當(dāng)中，研究者們 實(shí)驗(yàn)了一大批膜材料，這其中既包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等常規(guī)聚合物，又有硅橡 膠、PDMS和聚酰亞胺等新型材料。
[0004] 聚4-甲基-1-戊烯（簡(jiǎn)稱ΤΡΧ)是一種高結(jié)晶透明塑料，密度約為0. 83g/cm3,是 所有塑料中最輕的。TPX微孔膜膜由于具有優(yōu)良的氣體滲透性、耐溫性、耐溶劑性和較高的 機(jī)械性能等優(yōu)點(diǎn)，氣體分離、血液透析等方面得到了廣泛的應(yīng)用。
[0005] 低溫等離子體表面處理是一種新型的表面處理手段，它主要是利用低溫等離子體 離子轟擊材料表面，使得材料表面及近表面層的分子發(fā)生分子化學(xué)鍵的斷裂形成大量的自 由基，通過(guò)選擇性的使用等離子體在材料表面形成不同的極性基團(tuán)。通過(guò)材料表面的極性 化改性可以提1?材料表面的未水性，提1?抗污染性能。
[0006] 由于低溫等離子體能量通常比常規(guī)共價(jià)鍵的鍵能高大約一個(gè)數(shù)量級(jí)，因此該方法 對(duì)膜材料進(jìn)行化學(xué)接枝幾乎不存在化學(xué)選擇性。同時(shí)低溫等離子體化學(xué)改性不可避免的會(huì) 發(fā)生表面的無(wú)規(guī)降解刻蝕以及表面的化學(xué)交聯(lián)，這些都對(duì)材料的表面功能化產(chǎn)生一定的不 可控影響。
[0007] 等離子體模板刻蝕技術(shù)主要應(yīng)用于微電機(jī)芯片納米陣列（K. Ostrikov, "Plasma nanoscience :From nature ! s mastery to deterministic plasma-aided nanofabrication"，IEEE Trans.Plasma Sci. 2007)、生物醫(yī)學(xué)微器件的加工（F Buyukserin，M Kang，CR Martin，Plasma-Etched Nanopore Polymer Films and Their Use as Templates to Prepare "Nano Test Tubes" .Small2007)以及多孔碳材料的加工（J.Bai， X.Zhong，S.Jiang，Y. Huang and X.Duan，Nature Nanotechnology，2010, 5,190-194)等。模 板法可以在高分子膜材料表面通過(guò)等離子體刻蝕形成規(guī)整孔徑分布的粗糙孔。該粗糙孔的 孔徑可以根據(jù)模板的孔徑大小以及密度分布進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)可以利用刻蝕形成的細(xì)孔作為 進(jìn)一步改性的位點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供了一種利用低溫等離子體對(duì)膜式人工肺進(jìn)行表面刻蝕并鍵合β -環(huán) 糊精的改性方法。該方法以聚4-甲基-1-戊烯膜式人工肺為基材，通過(guò)低溫等離子體技術(shù) 引入了 β -環(huán)糊精分子，得到了表面孔徑分布均勻，比表面積大、具有良好生物相容性的表 面。
[0009] 發(fā)明技術(shù)方案：本發(fā)明主要設(shè)計(jì)了一種利用低溫等離子體對(duì)膜式人工肺進(jìn)行表面 刻蝕并鍵合β-環(huán)糊精的改性方法。該方法的流程如圖1所示。
[0010] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0011] ①將膜式人工肺用聚4-甲基-1-戊烯（以下簡(jiǎn)稱ΤΡΧ)膜表面覆蓋一層標(biāo)準(zhǔn)孔徑 的陽(yáng)極氧化鋁模板，進(jìn)行低溫等離子體刻蝕得到均勻的粗糙膜表面；
[0012] ②等離子活化ΤΡΧ膜粗糙表面，使用β -環(huán)糊精堿性溶液浸泡的方法進(jìn)行表層化 學(xué)鍵合；
[0013] ③使用等離子體處理進(jìn)行表面鍵合狀態(tài)的穩(wěn)定化，在膜的活性位點(diǎn)固定β -環(huán)糊 精基團(tuán)從
[0014] 而實(shí)現(xiàn)表面生物相容性改進(jìn)。
[0015] 本發(fā)明的特征在于：
[0016] 陽(yáng)極氧化鋁模板孔徑50-200nm，孔間距100-500·，厚度為50-70 μ m，可以根據(jù)不 同的刻蝕孔徑及密度要求進(jìn)行優(yōu)選；
[0017] 刻蝕采用的氣源可以是N2或者Ar中的任意一種。該步低溫等離子體放電的條件 是：等離子體放電壓力為l〇_2〇Pa (絕壓），照射時(shí)間（刻蝕時(shí)間）為200-600S，照射功率為 150-300W ；
[0018] 化學(xué)鍵合之前采用等離子體進(jìn)行膜基材的活化，采用的氣源是〇2或者NH3中的任 意一種。該步低溫等離子體放電的條件是：等離子體放電壓力為20-50Pa(絕壓），照射時(shí) 間為20-120S，照射功率為150-200W，得到不同基點(diǎn)活化率的TPX膜；
[0019] 采用β-環(huán)糊精堿性水溶液浸泡時(shí)使用的β-環(huán)糊精堿性水溶液濃度在5-10% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)），浸泡時(shí)間為6-20小時(shí)，溶液溫度為15-30°C ;
[0020] 等離子體處理進(jìn)行鍵合狀態(tài)的穩(wěn)定化所采用的氣源是He或者Ar中的任意一 種。該步低溫等離子體放電的條件是：等離子體放電壓力為20-50Pa(絕壓），照射時(shí)間為 60-lOOs，照射功率為50-80W。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：應(yīng)用本發(fā)明采用的方法得到的膜式人工肺用膜具有良好的 生物相容性及抗污染性能。通過(guò)對(duì)血液模擬液和動(dòng)物血液的氣體交換速率的測(cè)定，和未進(jìn) 行表面改性的基膜相比，改性后的TPX膜的氧氣和二氧化碳滲透通量并沒(méi)有明顯的下降。 本發(fā)明的方法是利用等離子體對(duì)高分子膜表面進(jìn)行刻蝕處理使得表面粗糙化，增加比表面 積的同時(shí)產(chǎn)生更多的活性位點(diǎn)；引入具有標(biāo)準(zhǔn)孔徑及孔徑分布的模板使得刻蝕變得均勻； 化學(xué)鍵合將特定的生物相容性物質(zhì)接枝在TPX膜的疏水表面使得材料表面生物相容性能 得到改善，利用等離子體處理使得生物相容性基團(tuán)的化學(xué)鍵合更加穩(wěn)定，同時(shí)結(jié)合第一步 得到的粗糙化效果，使得材料表面的純水接觸角進(jìn)一步降低。該方法使用了模板技術(shù)一定 程度上克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的材料基材等離子改性中的不均勻性，使得等離子體改性膜 的性能得到相對(duì)穩(wěn)定的控制。使用的陽(yáng)極氧化鋁模板可以反復(fù)使用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1 :低溫等離子體改性流程示意圖，其中1是指標(biāo)準(zhǔn)孔徑的陽(yáng)極氧化鋁模板，2是 指氣體分離用TPX膜，3是指標(biāo)準(zhǔn)孔徑的陽(yáng)極氧化鋁模板的俯視圖（孔分布）。
[0023] 圖2 :采用所設(shè)計(jì)的膜式人工肺，利用模擬液和牛血進(jìn)行的氧氣、二氧化碳雙側(cè)氣 液交換速率測(cè)定流程示意圖。其中1，2,11-C0 2、N2、02鋼瓶；3-模擬液或者牛血儲(chǔ)罐；4,8_模 擬液或血液儲(chǔ)罐；5-血液泵；6,10-流量計(jì)；7-膜式人工肺裝置；9-0 2預(yù)熱罐
[0024] 圖3 :改性前聚4-甲基-1-戊烯（TPX)膜吸附牛血清蛋白的掃描電鏡圖像。
[0025] 圖4 :改性后聚4-甲基-1-戊烯（TPX)膜吸附牛血清蛋白的掃描電鏡圖像。

【具體實(shí)施方式】：
[0026] 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的應(yīng)用方式不 限于此。
[0027] 本發(fā)明制備方法包括下列步驟：
[0028] 具體實(shí)施例1
[0029] (1)將TPX膜清洗，真空干燥后表面覆蓋一層標(biāo)準(zhǔn)孔徑的陽(yáng)極氧化鋁模板，陽(yáng)極氧 化鋁模板孔徑50nm，孔間距100nm，厚度為50-70 μ m。將其放入等離子體反應(yīng)器真空室的 基片臺(tái)，抽真空至IPa，然后通氦氣（He)至真空室壓力達(dá)到10Pa，照射時(shí)間（刻蝕時(shí)間）為 200s，照射功率為150W。停止放電，對(duì)真空室抽真空至IPa，并用氮?dú)夥趴罩脫Q真空室內(nèi)的 氣體，反復(fù)2-3次；
[0030] (2)移除TPX膜表面的氧化鋁模板，然后將其固定好后放入等離子體反應(yīng)器真空 室的基片臺(tái)，抽真空至IPa，使用氧氣（0 2)進(jìn)行表面活化，真空室壓力20Pa。照射時(shí)間為 20s，照射功率為150W。停止放電，對(duì)真空室抽真空至IPa，并用氮?dú)庵脫Q真空室內(nèi)的氣體， 反復(fù)2-3次。結(jié)束后將TPX膜取出，用純水洗滌，真空干燥。將膜材料浸入5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)） β-環(huán)糊精溶液中，在15°C反應(yīng)6小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后將膜取出，室溫干燥備用；
[0031] (3)將上述得到的TPX膜固定好后放入等離子體反應(yīng)器真空室的基片臺(tái)，抽真空 至IPa，使用氦氣進(jìn)行等離子體處理。放電壓力為20Pa (絕壓），照射時(shí)間為60s，照射功率 為50W。處理結(jié)束后用蒸餾水進(jìn)行清洗，室溫干燥。進(jìn)行光譜測(cè)定、氣體雙側(cè)交換速率測(cè)定 以及生物相容性表征。
[0032] 具體實(shí)施例2
[0033] (1)將TPX膜清洗，真空干燥后表面覆蓋一層標(biāo)準(zhǔn)孔徑的陽(yáng)極氧化鋁模板，陽(yáng)極氧 化鋁模板孔徑200nm，孔間距500nm，厚度為50-70 μ m。將其放入等離子體反應(yīng)器真空室的 基片臺(tái)，抽真空至IPa，然后通氦氣（He)至真空室壓力達(dá)到20Pa，照射時(shí)間（刻蝕時(shí)間）為 600s，照射功率為300W。停止放電，對(duì)真空室抽真空至IPa，并用氮?dú)夥趴罩脫Q真空室內(nèi)的 氣體，反復(fù)2-3次；
[0034] (2)移除TPX膜表面的氧化鋁模板，然后將其固定好后放入等離子體反應(yīng)器真空 室的基片臺(tái)，抽真空至IPa，使用氧氣（0 2)進(jìn)行表面活化，真空室壓力50Pa。照射時(shí)間為 120s，照射功率為200W。停止放電，對(duì)真空室抽真空至IPa，并用氮?dú)庵脫Q真空室內(nèi)的氣體， 反復(fù)2-3次。結(jié)束后將TPX膜取出，用純水洗滌，真空干燥。將膜材料浸入10% (質(zhì)量分 數(shù)）β-環(huán)糊精溶液中，在30°C反應(yīng)20小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后將膜取出，室溫干燥備用；
[0035] (3)將上述得到的TPX膜固定好后放入等離子體反應(yīng)器真空室的基片臺(tái)，抽真空 至IPa，使用氦氣進(jìn)行等離子體處理。放電壓力為50Pa (絕壓），照射時(shí)間為100s，照射功率 為80W。處理結(jié)束后用蒸餾水進(jìn)行清洗，室溫干燥。進(jìn)行光譜測(cè)定、氣體雙側(cè)交換速率測(cè)定 以及生物相容性表征。
[0036] 具體實(shí)施例3
[0037] (1)將TPX膜清洗，真空干燥后表面覆蓋一層標(biāo)準(zhǔn)孔徑的陽(yáng)極氧化鋁模板，陽(yáng)極氧 化鋁模板孔徑50nm，孔間距100nm，厚度為50-70 μ m。將其放入等離子體反應(yīng)器真空室的 基片臺(tái)，抽真空至IPa，然后通氬氣（Ar)至真空室壓力達(dá)到10Pa，照射時(shí)間（刻蝕時(shí)間）為 200s，照射功率為150W。停止放電，對(duì)真空室抽真空至IPa，并用氮?dú)夥趴罩脫Q真空室內(nèi)的 氣體，反復(fù)2-3次；
[0038] (2)移除TPX膜表面的氧化鋁模板，然后將其固定好后放入等離子體反應(yīng)器真空 室的基片臺(tái)，抽真空至IPa，使用氨（NH 3)進(jìn)行表面活化，真空室壓力20Pa。照射時(shí)間為20s， 照射功率為150W。停止放電，對(duì)真空室抽真空至IPa，并用氮?dú)庵脫Q真空室內(nèi)的氣體，反復(fù) 2-3次。結(jié)束后將TPX膜取出，用純水洗滌，真空干燥。將膜材料浸入5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）β -環(huán) 糊精溶液中，在15°C反應(yīng)6小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后將膜取出，室溫干燥備用；
[0039] (3)將上述得到的TPX膜固定好后放入等離子體反應(yīng)器真空室的基片臺(tái)，抽真空 至IPa，使用氬氣（Ar)進(jìn)行等離子體處理。放電壓力為20Pa (絕壓），照射時(shí)間為60s，照射 功率為50W。處理結(jié)束后用蒸餾水進(jìn)行清洗，室溫干燥。進(jìn)行光譜測(cè)定、氣體雙側(cè)交換速率 測(cè)定以及生物相容性表征。
[0040] 具體實(shí)施例4
[0041] (1)將TPX膜清洗，真空干燥后表面覆蓋一層標(biāo)準(zhǔn)孔徑的陽(yáng)極氧化鋁模板，陽(yáng)極氧 化鋁模板孔徑200nm，孔間距500nm，厚度為50-70 μ m。將其放入等離子體反應(yīng)器真空室的 基片臺(tái)，抽真空至IPa，然后通氬氣（Ar)至真空室壓力達(dá)到20Pa，照射時(shí)間（刻蝕時(shí)間）為 600s，照射功率為300W。停止放電，對(duì)真空室抽真空至IPa，并用氮?dú)夥趴罩脫Q真空室內(nèi)的 氣體，反復(fù)2-3次；
[0042] (2)移除TPX膜表面的氧化鋁模板，然后將其固定好后放入等離子體反應(yīng)器真空 室的基片臺(tái)，抽真空至IPa，使用氨（NH 3)進(jìn)行表面活化，真空室壓力50Pa。照射時(shí)間為 120s，照射功率為200W。停止放電，對(duì)真空室抽真空至IPa，并用氮?dú)庵脫Q真空室內(nèi)的氣體， 反復(fù)2-3次。結(jié)束后將TPX膜取出，用純水洗滌，真空干燥。將膜材料浸入10% (質(zhì)量分 數(shù)）β-環(huán)糊精溶液中，在30°C反應(yīng)20小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后將膜取出，室溫干燥備用；
[0043] (3)將上述得到的TPX膜固定好后放入等離子體反應(yīng)器真空室的基片臺(tái)，抽真空 至IPa，使用氬氣（Ar)進(jìn)行等離子體處理。放電壓力為50Pa (絕壓），照射時(shí)間為100s，照 射功率為80W。處理結(jié)束后用蒸餾水進(jìn)行清洗，室溫干燥。進(jìn)行光譜測(cè)定、氣體雙側(cè)交換速 率測(cè)定以及生物相容性表征。
[0044] 具體實(shí)施例5
[0045] (1)將TPX膜清洗，真空干燥后表面覆蓋一層標(biāo)準(zhǔn)孔徑的陽(yáng)極氧化鋁模板，陽(yáng)極氧 化鋁模板孔徑l〇〇nm，孔間距400nm，厚度為50-70 μ m。將其放入等離子體反應(yīng)器真空室的 基片臺(tái)，抽真空至IPa，然后通氦氣（He)至真空室壓力達(dá)到15Pa，照射時(shí)間（刻蝕時(shí)間）為 400s，照射功率為200W。停止放電，對(duì)真空室抽真空至IPa，并用氮?dú)夥趴罩脫Q真空室內(nèi)的 氣體，反復(fù)2-3次；
[0046] (2)移除TPX膜表面的氧化鋁模板，然后將其固定好后放入等離子體反應(yīng)器真空 室的基片臺(tái)，抽真空至IPa，使用氧氣（0 2)進(jìn)行表面活化，真空室壓力35Pa。照射時(shí)間為 70s，照射功率為180W。停止放電，對(duì)真空室抽真空至IPa，并用氮?dú)庵脫Q真空室內(nèi)的氣體， 反復(fù)2-3次。結(jié)束后將TPX膜取出，用純水洗滌，真空干燥。將膜材料浸入10% (質(zhì)量分 數(shù)）β -環(huán)糊精溶液中，在25°C反應(yīng)12小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后將膜取出，室溫干燥備用；
[0047] (3)將上述得到的TPX膜固定好后放入等離子體反應(yīng)器真空室的基片臺(tái)，抽真空 至IPa，使用氦氣進(jìn)行等離子體處理。放電壓力為30Pa (絕壓），照射時(shí)間為80s，照射功率 為60W。處理結(jié)束后用蒸餾水進(jìn)行清洗，室溫干燥。進(jìn)行純水接觸角測(cè)定、氣體雙側(cè)交換速 率測(cè)定以及生物相容性表征。
[0048] 具體實(shí)施例6
[0049] (1)將TPX膜清洗，真空干燥后表面覆蓋一層標(biāo)準(zhǔn)孔徑的陽(yáng)極氧化鋁模板，陽(yáng)極氧 化鋁模板孔徑l〇〇nm，孔間距400nm，厚度為50-70 μ m。將其放入等離子體反應(yīng)器真空室的 基片臺(tái)，抽真空至IPa，然后通氬氣（Ar)至真空室壓力達(dá)到15Pa，照射時(shí)間（刻蝕時(shí)間）為 400s，照射功率為200W。停止放電，對(duì)真空室抽真空至IPa，并用氮?dú)夥趴罩脫Q真空室內(nèi)的 氣體，反復(fù)2-3次；
[0050] (2)移除TPX膜表面的氧化鋁模板，然后將其固定好后放入等離子體反應(yīng)器真空 室的基片臺(tái)，抽真空至IPa，使用氨（NH 3)進(jìn)行表面活化，真空室壓力35Pa。照射時(shí)間為70s， 照射功率為180W。停止放電，對(duì)真空室抽真空至IPa，并用氮?dú)庵脫Q真空室內(nèi)的氣體，反復(fù) 2-3次。結(jié)束后將TPX膜取出，用純水洗滌，真空干燥。將膜材料浸入10% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)） β-環(huán)糊精溶液中，在25°C反應(yīng)12小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后將膜取出，室溫干燥備用；
[0051] (3)將上述得到的TPX膜固定好后放入等離子體反應(yīng)器真空室的基片臺(tái)，抽真空 至IPa，使用氬氣（Ar)進(jìn)行等離子體處理。放電壓力為30Pa (絕壓），照射時(shí)間為80s，照射 功率為60W。處理結(jié)束后用蒸餾水進(jìn)行清洗，室溫干燥。進(jìn)行光譜測(cè)定、氣體雙側(cè)交換速率 測(cè)定以及生物相容性表征。
[0052] 具體實(shí)施例7
[0053] 模擬液氣液雙側(cè)傳輸性能測(cè)試
[0054] 如圖3所示，利用實(shí)施例1、3、4中的改性膜和未改性的原膜進(jìn)行測(cè)試，模擬液采用 去離子水，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，加入適量的Na 2S03以降低模擬液中的溶解氧含量，同時(shí)向模擬液中 鼓入C02，提高其中C0 2的含量，并測(cè)定溶解氧和溶解C02初始含量。模擬液從儲(chǔ)罐（恒溫維 持37°C )中經(jīng)泵抽出，流經(jīng)流量計(jì)和膜池下游側(cè)后返回，02預(yù)熱至37°C后經(jīng)流量計(jì)達(dá)膜池 的上方，氣體側(cè)〇 2和模擬液中溶解的C02通過(guò)膜進(jìn)行傳質(zhì)交換。模擬液側(cè)流體采取循環(huán)流 動(dòng)方式，為減小空氣中〇 2影響，儲(chǔ)液罐上方通氮?dú)獗Ｗo(hù)。根據(jù)人工肺評(píng)價(jià)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，控制氣 體和模擬液的流量比為2,調(diào)節(jié)模擬液的流量為500-5000ml · mirT1，每隔5min從儲(chǔ)液罐內(nèi) 取樣，測(cè)定溶解氧和溶解C02含量變化。同樣采用新鮮牛血代替模擬液作為測(cè)試液，重復(fù)進(jìn) 行人工肺氣液雙側(cè)傳輸速度測(cè)試測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0055] 表1不同模擬液和牛血流速下TPX膜和改性TPX膜對(duì)02和C02的傳輸速率
[0056]

【權(quán)利要求】
1. 一種利用低溫等離子體對(duì)膜式人工肺進(jìn)行表面刻蝕并鍵合β-環(huán)糊精的改性方法， 其特征在于包括以下步驟： ① 將膜式人工肺用聚4-甲基-1-戊烯（以下簡(jiǎn)稱ΤΡΧ)膜表面覆蓋一層標(biāo)準(zhǔn)孔徑的陽(yáng) 極氧化鋁模板，進(jìn)行低溫等離子體刻蝕得到均勻的粗糙膜表面； ② 等離子活化ΤΡΧ膜粗糙表面，使用β -環(huán)糊精堿性溶液浸泡的方法進(jìn)行表層化學(xué)鍵 合； ③ 使用等離子體處理進(jìn)行表面鍵合狀態(tài)的穩(wěn)定化，在膜的活性位點(diǎn)固定β -環(huán)糊精基 團(tuán)從而實(shí)現(xiàn)表面生物相容性改進(jìn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種利用低溫等離子體對(duì)膜式人工肺進(jìn)行表面刻蝕并鍵合 β -環(huán)糊精的改性方法，其特征在于：陽(yáng)極氧化鋁模板孔徑50-200nm，孔間距100-500nm，厚 度為50-70 μ m，可以根據(jù)不同的刻蝕孔徑及密度要求進(jìn)行優(yōu)選。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種利用低溫等離子體對(duì)膜式人工肺進(jìn)行表面刻蝕并鍵合 β -環(huán)糊精的改性方法，其特征在于：刻蝕采用的氣源可以是N2或者Ar中的任意一種， 等離子體放電壓力為l〇_2〇Pa(絕壓），照射時(shí)間（刻蝕時(shí)間）為200-600S，照射功率為 150-300W。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種利用低溫等離子體對(duì)膜式人工肺進(jìn)行表面刻蝕并鍵合 β_環(huán)糊精的改性方法，其特征在于：化學(xué)鍵合之前采用等離子體進(jìn)行膜基材的活化，采 用的氣源是〇2或者ΝΗ 3中的任意一種，等離子體放電壓力為20-50Pa(絕壓），照射時(shí)間為 20-120S，照射功率為150-200W，得到不同基點(diǎn)活化率的TPX膜。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種利用低溫等離子體對(duì)膜式人工肺進(jìn)行表面刻蝕并鍵合 β-環(huán)糊精的改性方法，其特征在于：采用β-環(huán)糊精堿性水溶液浸泡時(shí)使用的β-環(huán)糊精 堿性水溶液濃度在5-10% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)），浸泡時(shí)間為6-20小時(shí)，溶液溫度為15-30°C。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種利用低溫等離子體對(duì)膜式人工肺進(jìn)行表面刻蝕并鍵合 β -環(huán)糊精的改性方法，其特征在于：等離子體處理進(jìn)行鍵合狀態(tài)的穩(wěn)定化所采用的氣源 是He或者Ar中的任意一種，等離子體放電壓力為20-50Pa (絕壓），照射時(shí)間為60-lOOs， 照射功率為50-80W。
【文檔編號(hào)】B01D67/00GK104056556SQ201410309206
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】李磊, 黃鑫, 張志炳, 王偉平, 劉耀東 申請(qǐng)人:南京大學(xué)