PVDF中空纤维细胞过滤器的研制与开发

成果基本信息
关键词：	PVDF中空纤维膜;血浆分离膜;生物相容性
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	津20181810	资源采集日期：	2019-03-15

研究情况
单位名称：	天津市紫波高科技有限公司	技术水平：
评价证书号：	15ZCZDGX00280/181466	评价单位：	天津市科学技术委员会
评价日期：	2018.09.21	评价证书号：	15ZCZDGX00280/181466

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	孵化基地	联系人（平台）电话：	0771-3394012
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成果简介
细胞分离是医学临床中一种重要的治疗手段，细胞分离方法主要包括离心式和膜式，膜式又分为平板式和中空纤维式。离心式细胞分离需要大型细胞分离机和具有特殊要求的耗材（收集袋和管路），技术复杂价格昂贵；平板式膜面积较小，分离效果低下；中空纤维膜式细胞分离技术具有膜面积大、分离效果高、体积小、操作简便、价格较低的优点，是当前细胞分离技术的主要方向。　　用于中空纤维细胞分离的膜材料的种类很多，功能也有了很大进展。目前常用的醋酸纤维素（CA）膜存在膜的形态及微孔结构稳定性差的缺点，聚丙烯腈改性CA膜虽然膜形态及结构稳定，但生物相容性差，聚甲基丙烯酸甲酯膜对血小板和补给系统的活化比CA膜小，但亲水性不如CA膜，改性的聚丙烯、聚乙烯膜疏水性强，聚砜类膜在生物相容性方面尚存在一定缺陷。因此研制和开发生物相容性好、分离性能高的新型膜材料成为细胞分离技术今后的发展方向。　　聚偏氟乙烯（PVDF）是一种理想的膜分离材料，具有良好的化学稳定性、热稳定性、耐辐射特性，膜材料表面光滑，蛋白吸附量低，毒性低，故被用于生物医学领域，如组织工程、心脏修补网状织物、人造血管和神经再生等。PVDF膜在水处理领域已体现出远优于聚砜材料的膜性能，但是目前尚未见到PVDF有关细胞分离的相关报道。　　本项目通过对中空纤维膜配方与制膜工艺的研究，成功研制出PVDF血浆分离膜、腹水癌细胞过滤膜以及红细胞富集膜三种具有不同功能的细胞分离膜材料，并对膜的基本性能、分离性能以及生物相容性进行了研究。本项目研制的PVDF中空纤维分离器血浆分离效率达到进口商用膜标准，对血浆总蛋白筛分率均高于95%，对白蛋白筛分率均高于95%，具有较高血浆筛分速率及筛分率，对球蛋白筛分率均高于85%，对总胆固醇和甘油三酯筛分率均高于90%，筛分过程中血细胞截留率高于90%，无溶血反应，生物相容性能达到GB/T 16886要求，目前已通过国家指定单位进行三类医疗器械委托检验。同时，本项目进一步对PVDF血浆分离膜表面进行β-环糊精（β-CD）接枝改性，制备出血浆分离-吸附双功能复合膜，实现一步法进行血浆分离和白蛋白结合毒素清除的目的。研制的癌细胞过滤器对贴壁细胞CBRH-7919和悬浮细胞K562两种癌细胞的截留率均达100%，对BSA透过率高达92.4%，且膜纯水通量较高，达到322L/（㎡.h）。研制的红细胞富集器对红细胞富集率达95%以上，溶血率小于5%。　　本项目开发出了不同用途的聚偏氟乙烯中空纤维膜，研制了三种医疗器械：癌细胞过滤器，用于清除恶性腹水内的癌性细胞；红细胞富集器，用于回收术中大量失血，血浆分离器，用于血浆置换治疗以及配合血浆灌流器治疗某些肝肾、血液和免疫性疾病。三种产品的科技成果转化，将会产生很好的社会价值和经济效益，推动血液净化学科和产业的发展。　　本项目已申请发明专利4项，其中已授权2项，发表论文6篇，SCI收录2篇，核心期刊4篇，完成企业标准3项，新产品3件，新材料3种，培养博士生2人，硕士生3人。

成果名称：	PVDF中空纤维细胞过滤器的研制与开发	关键词：	PVDF中空纤维膜;血浆分离膜;生物相容性
成果类别：		一级分类名称：	医学生物工程
二级分类名称：		三级分类名称：
研究起止时间：	2015.04 至2018.03	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	天津市紫波高科技有限公司	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	15ZCZDGX00280
经费实际投入额（万元）：	400.00	评价单位：	天津市科学技术委员会
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2018.09.21	转让范围：
评价证书号：	15ZCZDGX00280/181466	推荐单位：	天津经济技术开发区科技和工业创新局
推广形式：	无	成果登记号：	津20181810
成果简介：	细胞分离是医学临床中一种重要的治疗手段，细胞分离方法主要包括离心式和膜式，膜式又分为平板式和中空纤维式。离心式细胞分离需要大型细胞分离机和具有特殊要求的耗材（收集袋和管路），技术复杂价格昂贵；平板式膜面积较小，分离效果低下；中空纤维膜式细胞分离技术具有膜面积大、分离效果高、体积小、操作简便、价格较低的优点，是当前细胞分离技术的主要方向。　　用于中空纤维细胞分离的膜材料的种类很多，功能也有了很大进展。目前常用的醋酸纤维素（CA）膜存在膜的形态及微孔结构稳定性差的缺点，聚丙烯腈改性CA膜虽然膜形态及结构稳定，但生物相容性差，聚甲基丙烯酸甲酯膜对血小板和补给系统的活化比CA膜小，但亲水性不如CA膜，改性的聚丙烯、聚乙烯膜疏水性强，聚砜类膜在生物相容性方面尚存在一定缺陷。因此研制和开发生物相容性好、分离性能高的新型膜材料成为细胞分离技术今后的发展方向。　　聚偏氟乙烯（PVDF）是一种理想的膜分离材料，具有良好的化学稳定性、热稳定性、耐辐射特性，膜材料表面光滑，蛋白吸附量低，毒性低，故被用于生物医学领域，如组织工程、心脏修补网状织物、人造血管和神经再生等。PVDF膜在水处理领域已体现出远优于聚砜材料的膜性能，但是目前尚未见到PVDF有关细胞分离的相关报道。　　本项目通过对中空纤维膜配方与制膜工艺的研究，成功研制出PVDF血浆分离膜、腹水癌细胞过滤膜以及红细胞富集膜三种具有不同功能的细胞分离膜材料，并对膜的基本性能、分离性能以及生物相容性进行了研究。本项目研制的PVDF中空纤维分离器血浆分离效率达到进口商用膜标准，对血浆总蛋白筛分率均高于95%，对白蛋白筛分率均高于95%，具有较高血浆筛分速率及筛分率，对球蛋白筛分率均高于85%，对总胆固醇和甘油三酯筛分率均高于90%，筛分过程中血细胞截留率高于90%，无溶血反应，生物相容性能达到GB/T 16886要求，目前已通过国家指定单位进行三类医疗器械委托检验。同时，本项目进一步对PVDF血浆分离膜表面进行β-环糊精（β-CD）接枝改性，制备出血浆分离-吸附双功能复合膜，实现一步法进行血浆分离和白蛋白结合毒素清除的目的。研制的癌细胞过滤器对贴壁细胞CBRH-7919和悬浮细胞K562两种癌细胞的截留率均达100%，对BSA透过率高达92.4%，且膜纯水通量较高，达到322L/（㎡.h）。研制的红细胞富集器对红细胞富集率达95%以上，溶血率小于5%。　　本项目开发出了不同用途的聚偏氟乙烯中空纤维膜，研制了三种医疗器械：癌细胞过滤器，用于清除恶性腹水内的癌性细胞；红细胞富集器，用于回收术中大量失血，血浆分离器，用于血浆置换治疗以及配合血浆灌流器治疗某些肝肾、血液和免疫性疾病。三种产品的科技成果转化，将会产生很好的社会价值和经济效益，推动血液净化学科和产业的发展。　　本项目已申请发明专利4项，其中已授权2项，发表论文6篇，SCI收录2篇，核心期刊4篇，完成企业标准3项，新产品3件，新材料3种，培养博士生2人，硕士生3人。
联系人：	刘娟娟	成果登记日期：	2018-10-22
联系人email：	athena196121@163.com	单位代码：	91201624
邮政编码222：	300457	联系人电话：	15222716391
单位传真：	022-24158080	单位通讯地址：	天津市河东区津塘路83号
单位所在省市：		单位电话：	022-24158080;84112208
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：	天津工业大学;天津市第三中心医院	已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	吕晓龙;李涛;刘娟娟;武春瑞;郭红星;张庆磊;赵雯雨;李依宸;赵丽华;韦武;吴春凤;刘治宇;马忠	资源采集日期：	2019-03-15

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