مواد و فناوری‌های پیشرفته

مواد و فناوری‌های پیشرفته

مروری بر امتیازها و چالش‌های غشاهای همودیالیز در عبور گازهای خونی

نوع مقاله : مقاله مروری پژوهشی

نویسندگان
1 پژوهشکده برق و فناوری اطلاعات، سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران
2 پژوهشکده مهندسی مکانیک، سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران
چکیده
فرآیندهای جداسازی غشایی از مهم‌ترین روش های جداسازی به کمک انتقال جرم در یک فاز است. غشاها به‌عنوان لایه‌ای نازک می‌توانند اجزای یک سیال را به‌طور انتخابی از آن جدا و انتقال جرم بین فازها را کنترل ‌کند. فرآیندهای مختلف غشایی براساس نیروی محرکه فرآیند و اندازه اجزا تعریف می‌گردند که یکی ‌از مهم‌ترین آنها، فرآیند غشایی دیالیز باکاربرد اصلی همودیالیز است. در دیالیز فرآیند تصفیه خون براساس تفاوت ابعاد مواد و با محرک اختلاف فشار و غلظت بین محیط‌ خون و محلول دیالیز انجام می‌شود. غشاها از لحاظ جنس به دو گروه غشاهای سلولزی و غشاهای پلیمرهای مصنوعی تقسیم می‌شوند. پیشرفت‌ها در شیمی پلیمرها منجر به توسعه غشاهایی با ویژگی‌های خاص شده‌است که بازنگری در طبقه‌بندی انواع این غشاها و مزایای آن را الزامی می‌کند. توسعه غشاهای با شار بالا و کارآمدتر، مانند همودیافیلتراسیون منجر به بهبود میزان حذف سموم اورمیک شده‌است. همچنین غشاهای جدیدی با افزایش اندازه منافذ برای درمان‌های خاص ساخته‌شده‌اند، که امکان حذف مولکول‌های با وزن مولکولی بالاتر، مانند واسطه‌های التهابی و زنجیره‌های سبک ایمونوگلوبین‌های حاصل از میلوم‌های متعدد را می‌دهند. در این غشاها پارامترهایی ازجمله شاخص‌های نفوذپذیری جدید، ماهیت آب‌دوستی یا آب‌گریزی، ظرفیت جذب و پتانسیل الکتریکی توصیف شده‌اند. در این مقاله به‌منظور بررسی عمیق‌تر کارایی ساختارهای این غشاها در انتقال گازهای خونی، دفع مواد‌ زائد، عدم دفع اجزا مفید خون، سازگاری بیشتر با محیط خون در طول همودیالیز، عملیات جداسازی سریعتر برای کاهش‌زمان فرآیند همودیالیز و کمترین عوارض جانبی، مورد بررسی و دسته بندی قرارگرفته‌اند.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Advantages and Challenges of Hemodialysis Membranes in Blood Gas Transmission

نویسندگان English

Mohamad Firoozmand 1
Amin Jabbari 2
1 Electrical Engineering and Information Technology, Iranian Research Organization for Science and Technology, Tehran, Iran
2 Mechanical Engineering, Iranian Research Organization for Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده English

Membrane separation processes are the most important type of separation by mass transfer within a single phase. In these processes, the membrane, a thin layer that selectively separates components of a liquid and controls mass transfer between phases, enables the separation of substances. Depending on the driving force of the process and the size of the components, various membrane processes are defined, with the dialysis membrane process being one of the most significant, primarily used in hemodialysis. Membranes are classified into two groups: cellulose membranes and those made from synthetic polymers. Advances in polymer chemistry have led to the development of membranes with special properties, which necessitate an overview of their classification and benefits. The creation of high-performance and more efficient membranes, such as those used in hemodiafiltration, has resulted in improved removal rates of uremic toxins. Additionally, new membranes with larger pores have been developed for specific therapies, allowing the removal of higher molecular weight molecules such as inflammatory mediators and immunoglobulin light chains in conditions like multiple myeloma. Parameters such as new permeability indices, hydrophilic or hydrophobic properties, absorption capacity, and electrical potential have been described for these membranes. Consequently, the structures of these membranes were studied to enhance waste removal efficiency, prevent the removal of beneficial blood components, improve compatibility with the blood environment during hemodialysis, and enable faster separation processes to reduce the duration of hemodialysis and minimize side effects.

کلیدواژه‌ها English

Dialysis filter
blood gases
medical equipment
pressure exchange
polyethersulfone
دوره 14، شماره 4
زمستان 1404

  • تاریخ دریافت 25 شهریور 1404
  • تاریخ بازنگری 26 مهر 1404
  • تاریخ پذیرش 15 بهمن 1404