[发明专利]分子筛膜在制造ECMO设备中的应用

说明书

本发明涉及分子筛膜在制造ECMO设备中的应用，具体涉及一种基于高硅(或全硅)分子筛膜肺材料的体外膜肺氧合(Extracorporeal Membrane Oxygenation，ECMO)技术。在ECMO过程中，患者血液中的二氧化碳通过所述膜肺材料与氧源气体发生气体交换实现血液氧合，由于采用的膜肺材料孔径规整、孔隙率高，膜肺的二氧化碳渗透率和分离选择性都非常优异；并且膜肺材料是高硅(或全硅)结构，因此具有很强的疏水性和很好的化学稳定性，有利于减少血渗现象和延长使用寿命，从而提高ECMO的安全性和降低膜肺的使用成本。

技术领域

本发明涉及一种基于高硅（或全硅）分子筛膜肺材料的ECMO技术，属于分子筛膜应用技术领域。

背景技术

体外膜氧合技术（Extra-Corporeal Membrane Oxygenation，简称ECMO）俗称人工肺，通过将体内血液从静脉中抽出，流经膜肺氧合血红蛋白同时降低CO₂浓度，氧合后的血液再输入体内达成循环。目前主要的膜肺材料是聚4-甲基-戊烯（PMP），价格昂贵且原料完全依赖进口，完全被国际公司垄断，因此开发新的膜肺替代材料十分重要。膜肺材料需要满足具有适当的孔径，血液相容性好，成本较低等要素。其中血液相容性是指血液对外源性物质或材料产生合乎要求的反应，一般是指材料与血液各成分之间的相容性。评价标准包括以下三个方面：防止血栓形成、凝血形成以及不妨碍血小板机能。关键在于血清蛋白在膜阵列上的吸附、血小板的粘附和激活以及血液的凝血动力学。否则会产生炎症反应、血栓形成、纤维化和感染。

发明内容

本发明提供了一种基于高硅（或全硅）分子筛膜肺材料的ECMO技术，具体涉及膜肺材料的种类、表面改性方法和气体分离性能，基于高硅（或全硅）分子筛的膜肺材料孔道规整、孔隙率高，用于ECMO过程中的CO₂/O₂交换表现出很高的的气体渗透率与分离选择性，且高硅（或全硅）分子筛的疏水性强、化学稳定性好，有利于减少血渗现象和延长膜肺的使用寿命，从而提高ECMO的安全性和降低膜肺的使用成本。

分子筛膜在制造ECMO设备中的应用。

所述的分子筛膜的材质是高硅或全硅分子筛膜。

所述的高硅或全硅分子筛膜的材质为MFI、DDR或者CHA分子筛膜。

所述的分子筛膜是以中空纤维作为构型。

所述的中空纤维的通道直径为0.1-3mm。

一种基于分子筛膜的ECMO设备，其中所使用的膜肺材料是高硅或全硅分子筛膜。

所述的高硅或全硅分子筛膜的材质为MFI、DDR或者CHA分子筛膜。

所述的分子筛膜安装于管壳式组件中，且壳程与泵血设备连通，管程与氧源气体源连通。

还包括：抗凝剂添加设备，用于向血液中添加抗凝剂。

所述的抗凝剂是柠檬酸钠。

有益效果

与大多数有机膜相比，高硅（或全硅）分子筛膜（例如MFI、DDR、CHA等分子筛膜）孔径规整、化学稳定性好、机械强度高，在CO₂分离研究中表现出很高的气体渗透性和分离选择性。采用多孔陶瓷中空纤维作为载体制备分子筛膜，有利于提高膜的装填密度和降低膜的制备成本，便于实现膜肺的小型化和低成本。

基于高硅（或全硅）分子筛的ECMO膜材料，孔道规整、孔隙率高，气体渗透率高，CO₂/O₂分离选择性非常接近人体肺泡膜本身的扩散选择性。膜肺材料为高硅（或全硅）结构，疏水性强、化学稳定性好，能够减少血渗现象和延长使用寿命，并且能够承受高温或者紫外消毒杀菌处理，具有再生利用的可行性。与商品化膜肺材料相比，分离效率更高、使用寿命更长且具有可再生性。

附图说明