اصلاح سطح داخلی غشای الیاف توخالی پلی سولفون طی عمل‌آوری پوششی با پلی‌دوپامین

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 بناب، دانشگاه بناب، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی نساجی، کد پستی 5551395133

2 بناب، دانشگاه بناب، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی شیمی و پلیمر، کد پستی 5551395133

3 تبریز، دانشگاه صنعتی سهند، گروه مهندسی شیمی و پلیمر، کد پستی 5331841133

چکیده

فرضیه: خالص‌سازی خون فرایندی است که در آن دیالیز‌کننده برای پاک‌سازی خون از مواد زائد مانند اوره به‌کار گرفته می‌شود. برای ساخت دیالیز‌کننده‌های خالص‌ساز خون اغلب از غشاهای بشرساخته استفاده می‌شود. بیشتر این پلیمرها سازگاری خوبی با خون ندارند. پوشش‌دهی با پلیمرهای آب‌دوست روش بسیار ساده و مؤثری است که برای افزایش خواص آب‌دوستی و زیست‌سازگاری به‌کار گرفته می‌شود. پلی‌دوپامین یکی از پلیمرهای زیست‌سازگار با گروه‌های عاملی کاتکولی است که تاکنون با توجه به خواص آب‌دوستی زیاد و چسپندگی مناسب برای پوشش‌دهی غشاها مورد توجه قرار گرفته است. 
روش‌ها: در این پژوهش، برای اولین بار سطح داخلی غشاهای الیاف توخالی پوشش‌دهی شد. پوشش‌دهی غشای پلی‌سولفون با تزریق محلول پلی‌دوپامین انجام شد. خواص ساختاری و تراوایی غشای عمل‌‌آوری‌شده با این روش با غشای عمل‌‌آوری‌نشده و  غشایی که سطح بیرونی آن با محلول پلی‌دوپامین پوشش‌دهی‌شده مقایسه شد. 
یافته‌ها: تغییر معنی‌داری در تراوایی هیدرولیکی و اندازه منافذ غشاهای الیاف توخالی پس از عمل‌‌آوری‌های انجام‌شده با سطح اطمینان %95 دیده نشد. همچنین مطالعات با روش‌های میکروسکوپی الکترونی پویشی و طیف‌نمایی پراش انرژی پرتو X روی سطح مقطع الیاف توخالی پیش و پس از عمل‌‌آوری انجام شد. نتایج طیف‌نمایی پراش انرژی پرتو X نشان می‌دهد، مقدار عنصر اکسیژن سطح درونی الیاف توخالی که در عمل‌‌آوری‌های داخلی قرار گرفته به‌طور محسوسی افزایش یافته است. بررسی آماری نتایج استحکام غشاهای عمل‌‌آوری‌شده نشان می‌دهد، استحکام غشای عمل‌‌آوری‌شده با روش تزریقی در مقایسه با غشای عمل‌‌آوری‌نشده و عمل‌‌آوری‌‌شده در سطح بیرونی، افزایش معنی‌دار را با سطح اطمینان %95 نشان می‌دهد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modification of Polysulfone Hollow Fiber Membrane Inner Surface with Polydopamine Coating Treatment

نویسندگان [English]

  • Reza Saghafi 1
  • mehdi Hatami 2
  • Ali reza yousefi 2
  • vida sadi 1
  • Mohammadreza Yazdanpanah 3
1 Textile Engineering Group, Department of Engineering, University of Bonab, P.O. Box: 5551-395133, Bonab, Iran
2 Department of Polymer Science and Engineering, University of Bonab, P.O. Box: 5551-395133, Bonab, Iran
3 Polymer Engineering Group, Department of Engineering, University of Sahand, P.O. Box: 5331-841133, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Hypothesis: Hemodialysis is a procedure in which a dialyzer is used to clean the blood from waste products such as urea. Man-made membranes are often used to make hemodialysis dialyzers. Most of the employed polymers are not well compatible with blood. Coating method with hydrophilic polymers is a very simple and effective method that is used to improve the hydrophilic and biocompatible properties of produced membranes. Polydopamine is one of the hydrophilic polymers that has been considered for its high hydrophilic properties and good adhesion to cover membranes.
Methods: The coating of the inner surface of hollow fiber membranes was applied for the first time. The polysulfone membrane was coated with polydopamine solution, injected at specified time and pressure. The structural and permeability properties of the membrane treated by this technique were compared with the untreated membrane and the membrane whose outer surface was coated with polydopamine solution.
Findings:  No statistically significant change in hydraulic permeability and pore size of hollow fiber membranes was observed after treatment at 95% confidence level. Also, studies were performed by scanning electron microscopy and X-ray energy diffraction spectroscopy techniques on the cross-sectional area of hollow fibers before and after treatments. The results of X-ray energy diffraction spectroscopy technique showed that the amount of elemental oxygen on the inner surface of hollow fibers that were internally coated with polydopamine has significantly increased. The mechanical properties of hollow fiber membranes were also evaluated. The statistical analysis of the treated and untreated membranes showed that the strength of the membrane treated by injection technique in comparison with untreated and external surface treated membranes has significantly increased at 95% confidence level.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hemodialysis
  • Polydopamine
  • polysulfone
  • hollow fiber
  • injection