трековая мембрана для фильтрации крови

Классы МПК:B01D69/00 Полупроницаемые мембраны для процессов разделения или устройств, отличающиеся формой, структурой или свойствами; способы изготовления, специально предназначенные для этих целей
B01D71/06 органический материал
Автор(ы):, , , , , ,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "НАНО КАСКАД" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-12-24
публикация патента:

Изобретение относится к полупроницаемым мембранам и может быть использовано для ультрафильтрации жидких сред в медицине, биотехнологии, фармацевтике и микробиологии, в частности для фильтрации плазмы крови человека. Трековая мембрана для фильтрации крови выполнена в виде пористой полимерной пленки толщиной 10-30 мкм. При этом 15-35% пор имеют диаметр 0.02-0.07 мкм, 50-60% пор имеют диаметр 0.07-0.1 мкм, 5-10% пор имеют диаметр 0.1-0.13 мкм. Общая плотность пор составляет 0.9·109÷1.1·10 10 пор/см2. Изобретение позволяет повысить задерживающую способность трековой мембраны по отношению к липопротеинам низкой плотности в крови человека при сохранении альбуминовой фракции. 1 ил., 3 табл.

трековая мембрана для фильтрации крови, патент № 2518972

Формула изобретения

Трековая мембрана для фильтрации крови, выполненная в виде пористой полимерной пленки толщиной 10-30 мкм, отличающаяся тем, что 15-35% пор имеют диаметр 0.02-0.07 мкм, 50-60% пор имеют диаметр 0.07-0.1 мкм, 5-10% пор имеют диаметр 0.1-0.13 мкм, а общая плотность пор составляет 0.9·109÷1.1·10 10 пор/см2.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к полупроницаемым мембранам и может быть использовано для ультрафильтрации жидких сред в медицине, биотехнологии, фармацевтике и микробиологии, в частности для фильтрации плазмы крови человека.

Известна трековая мембрана для фильтрации крови, выполненная в виде пористой полимерной пленки толщиной 5-15 мкм (см. патент RU 2325944, кл. МПК B01D 61/00, опубл. 10.06.2008). Недостатком известного устройства является невозможность селективной фильтрации выбранных компонентов плазмы крови.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка. Технический результат заключается в повышении задерживающей способности трековой мембраны по отношению к липопротеинам низкой плотности в крови человека при сохранении альбуминовой фракции. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что трековая мембрана для фильтрации крови выполнена в виде пористой полимерной пленки толщиной 10-30 мкм, причем 15-35% пор имеют диаметр 0.02-0.07 мкм, 50-60% пор имеют диаметр 0.07-0.1 мкм, 5-10% пор имеют диаметр 0.1-0.13 мкм, а общая плотность пор составляет 0.9-109÷1.1·1010 пор/см2.

На чертеже представлено распределение пор предлагаемой мембраны по их размеру.

Базовые характеристики предлагаемой мембраны приведены в табл.1. Примерное содержание пор определенного диаметра на единице поверхности экспериментального образца трековой мембраны представлено в табл.2 (см. также чертеж).

Через поры трековой мембраны с указанными характеристиками была проведена фильтрация плазмы крови в тангенциальном режиме с рециркуляцией. Для рассмотрения эффективности фильтрации введем коэффициент пропускания S:

трековая мембрана для фильтрации крови, патент № 2518972

где Cf - концентрация растворенного вещества в фильтрате, Cin -концентрация растворенного вещества на входе в плазмофильтр. Полученные селективные свойства (значения параметра S) вышеуказанной мембраны по целевым компонентам сведены в табл.3.

Результаты по селективным свойствам выбранной мембраны в значительной мере зависят от качества исходной плазмы, однако можно сделать вывод, что трековая мембрана с указанным распределением пор позволяет задержать 70-75% патогенных липопротеинов низкой плотности, в то же время сохраняя 70-80% альбумина и общего белка, необходимых для нормальной работы организма.

Проведенные эксперименты показали, что в общем случае для эффективного отфильтровывания липопротеинов низкой плотности необходимо, чтобы 15-35% пор имели диаметр 0.02-0.07 мкм, 50-60% пор имели диаметр 0.07-0.1 мкм, 5-10% пор имели диаметр 0.1-0.13 мкм.

При этом общая плотность пор должна составлять 0.9·10 9÷1.1·1010 пор/см2. Выбор таких диапазонов обусловлен следующими причинами.

- Если количество пор с указанной дисперсией по размерам больше 1.1·1010 пор/см2, наблюдается низкая механическая прочность мембраны, при фильтрации может произойти разрыв мембраны, т.е. нарушение ее целостности.

- Если - меньше 0.9·109÷1.1·10 10 пор/см2 - неоправданно увеличивается гидравлическое сопротивление мембраны, скорость отбора фильтрата при этом резко уменьшается.

- Если содержание пор размером 0.07-0.1 мкм меньше 50%, то:

S(альбумина) уменьшается до 40-50%, при этом скорость отбора фильтрата резко уменьшается, если больше 60% - S(ЛПНП) увеличивается до 30-50%.

- Если содержание пор размером 0.02-0.7 мкм меньше 15%, то S(альбумин) уменьшается до 40-60%, если больше 35% - S(ЛПНП) увеличивается до 40-60%.

- Если содержание пор размером 0.1-0.13 мкм больше 10% - S (ЛПНП) возрастает до 50-60%.

Предлагаемую трековую мембрану изготавливают следующим образом.

Полимерную пленку облучают ускоренными ионами Kr при плотности облучения 0.9·109-1.1-1010 и ионов/см 2. Затем проводят сенсибилизации пленки излучением в ультрафиолетовом диапазоне при экспозиции 9-17 минут и интенсивности ультрафиолета А 5.8-12.5 Вт /м2, ультрафиолета В - 2.6-4.4 Вт /м 2. После сенсибилизации проводят травление пленки щелочным реагентом и промывают ее раствором полиэтиленимина и раствором поливинилпирролидона. После модифицирования вышеуказанными реагентами трековая мембрана также в динамическом режиме обрабатывается физиологическим раствором хлорида натрия (с целью удаления следов вышеуказанных реагентов и блокирования попадания их в кровеносное русло человека). Сразу после окончания обработки мембраны физиологическим раствором необходимо проводить фильтрацию плазмы крови (или обработку физиологическим раствором хлорида натрия необходимо проводить непосредственно перед фильтрацией плазмы крови).

Предлагаемая трековая мембрана позволяет эффективно и селективно отфильтровывать из плазмы крови человека патогенный компонент, повышенное содержание в крови которого ведет к развитию заболеваний системы кровообращения - ишемической болезни сердца, атеросклероза и др.

Таблица 1
Пористость, %Диаметр пор по СЭМ, нм Эффективный диаметр пор, нм / Газодинамический диаметр пор, нм
не менее 5 130-15085-95 / 110-130

Таблица 2
Диаметр% от общего
пор, нмколичества пор
0-200
20-30Не более 1%
30-40Не более 6%
40-50Не более 8%
50-60Не более 10%
60-70Не более 10%
70-80Не более 13%
80-90Не менее 21%
90-100Не менее 21%
>100Не более 10%

Таблица 3
КомпонентS
Общий белокНе менее 70%
АльбуминНе менее 75%
Липопрогеины высокой плотности Не менее 65%
Липопротеины низкой плотностиНе более 25%

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2518972

patent-2518972.pdf

Класс B01D69/00 Полупроницаемые мембраны для процессов разделения или устройств, отличающиеся формой, структурой или свойствами; способы изготовления, специально предназначенные для этих целей

функционализированные тонкопленочные полиамидные мембраны -  патент 2519377 (10.06.2014)
способ изготовления полого волокна на основе полиамидоимида и полое волокно -  патент 2510435 (27.03.2014)
способ получения композитной полимерной мембраны для обратного осмоса -  патент 2498845 (20.11.2013)
тонкие первапорационные мембраны -  патент 2492918 (20.09.2013)
способ наномодифицирования синтетических полимерных мембран -  патент 2492917 (20.09.2013)
композитная полимерная мембрана для нанофильтрации и способ ее получения -  патент 2492916 (20.09.2013)
молекулярный фильтр для извлечения гелия из гелийсодержащих газовых смесей -  патент 2492914 (20.09.2013)
композиционная мембрана на основе высокопроницаемых стеклообразных полимеров -  патент 2491983 (10.09.2013)
способ получения композиционной катионообменной мембраны -  патент 2487145 (10.07.2013)
способ получения трубчатого фильтрующего элемента с полимерной мембраной -  патент 2483789 (10.06.2013)

Класс B01D71/06 органический материал

композиционная ионообменная мембрана -  патент 2527236 (27.08.2014)
способ изготовления трековой мембраны для фильтрации крови -  патент 2519184 (10.06.2014)
способ обработки полимерных полупроницаемых мембран -  патент 2516645 (20.05.2014)
способ получения бислойных мембран -  патент 2516160 (20.05.2014)
способ прогнозирования преимущественно проникающего через первапорационную мембрану компонента разделяемой смеси с помощью метода обращенной газовой хроматографии -  патент 2511371 (10.04.2014)
композиционная мембрана на основе высокопроницаемых стеклообразных полимеров -  патент 2491983 (10.09.2013)
способ обработки поверхности полимерных мембранных материалов -  патент 2468856 (10.12.2012)
способ обработки поверхности полимерных мембранных материалов -  патент 2467790 (27.11.2012)
композиционный материал для фильтрационной очистки жидкости -  патент 2465951 (10.11.2012)
способ получения мембран для ультра- и микрофильтрации -  патент 2436811 (20.12.2011)
Наверх