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目前由肝功能衰竭、肝炎甚至肝癌引发的死亡率呈现快速的上升趋势。而肝移植是迄今为止最直接有效的治疗手段,但由于供体肝来源短缺、费用昂贵以及免疫排斥反应等问题的存在,严重制约了肝病治疗技术的发展。随着组织工程技术的不断发展,人工器官的研究已进入飞速发展阶段,尤其是生物人工肝(BAL)的出现重新燃起了肝病患者的希望。生物人工肝除了具有生物转化、活性物质合成以及物质代谢等作用外,还具备血液净化的功能,使其在肝病治疗领域吸引着愈来愈多学者的关注。 传统的生物人工肝系统主要是通过单一的生物转化方式对病人的血液或者血浆进行解毒,加之细胞在该系统上黏附性和稳定性较差,从而造成该系统的生物解毒效率不理想。因此,发展一种安全、高效的人工肝体系已成为生物医学工程领域所亟待解决的问题之一。 本文拟将具有物理解毒模式的亲和膜和具有生物转化模式的人工肝系统相结合,构建一种新型的亲和型生物人工肝体系。本文以聚醚砜(PES)、多巴胺(DA)和赖氨酸(Lys)为原料,采用沉浸凝胶法制备了iPES/PDA/Lys三维亲和膜。首先,通过相转化法制备初始的非对称聚醚砜膜(iPES),其支撑层具有均匀的大孔,可为细胞生长提供良好的三维环境。然后,采用一步法制备聚多巴胺功能化的聚醚砜(iPES/PDA)膜,接着通过迈尔克加成反应将赖氨酸配位基偶联在膜上,获得具有特异性吸附亲脂性胆红素的亲和膜(iPES/PDA/Lys),并将其用于生物人工肝系统中。由于聚多巴胺分子中的功能基团,不仅能够实现对聚醚砜膜的疏水改性,还赋予iPES/PDA/Lys三维亲和膜良好的生物相容性。更为重要的是,该膜还有助于肝细胞地黏附与增殖。此外,体外亲脂性胆红素清除模型实验表明,iPES/PDA/Lys三维亲和膜具有极佳的胆红素吸附效率,并且膜的再生率达到96%以上。另外,对黄疸病人胆红素的解毒实验表明,接种肝细胞后的iPES/PDA/Lys亲和膜,不仅能够通过物理吸附方式还能通过生物转化方式实现对血浆中胆红素的有效清除,而且肝细胞产生的活性物质还补偿肝衰竭病人的部分需求。因此,本文研究对进一步完善生物人工肝系统具有重要意义。