DOI:10.1016/j.memsci.2019.117706
血液透析膜是血液透析过程的重要组成部分。在此，我们展示了一种基于聚丙烯腈（PAN）电纺支架和肝素聚乙烯醇（heparin-PVA）水凝胶涂层的新型血液透析膜。通过控制肝素含量来控制涂层溶液的流变性，可以产生亚微米脊状表面形貌的膜。衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）结果证实了肝素是共价结合在水凝胶层中的，同时扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）图像也清楚地证明了所制备的膜具有典型的亚微米脊状结构。结果表明，亚微米脊状表面形貌和肝素化学修饰协同作用使膜具有良好的渗透性、蛋白质防污性、抗凝活性、细胞相容性和透析性能。特别是当肝素/PVA质量比为20%时，膜的水通量为371.8 L/m2h，尿素清除率为86 ml/min，溶菌酶清除率为60 ml/min，牛血清白蛋白清除率为5.5 ml/min。
图1.基于PAN电纺丝支架和基于PVA的水凝胶涂层的亚微米脊形TFNC膜的制造过程示意图。亚微米脊形地形的形成依赖于基于PVA的涂料溶液的流变特性（粘度和胶凝时间）。
图2.不同TFNC膜的涂层溶液的粘度（A）和凝胶点（B）。对每种涂层溶液进行了五次重复测试，误差线代表标准偏差（SD）。
图3.（A）肝素-PVA水凝胶分离层主要由PVA网络组成，由GA与通过席夫碱经其胺基共价连接至PVA链的肝素交联。（B）肝素的典型化学结构。（C）不同TFNC膜的ATR-FTIR光谱。
图4.获得的TFNC膜的顶表面SEM图像（A），放大的顶表面SEM图像（B），横截面SEM图像（C）和AFM表面形貌图像（D）。
图5.（A）M0、M10、M20和M30的纯水通量和BSA截留率。（B）不同TFNC膜的分子量截止值（MWCO）。数据表示为平均值±标准差（n=5）。（C）水凝胶分离层网络结构示意图，显示网格大小的差异。
图6.（A）水滴直接接触TFNC膜表面时的静态水接触角（WCA）值。数据表示为平均值±标准差（n=5）。（B）不同TFNC膜的动态WCA值图。
图7. pH 7.4时不同TFNC膜的表面zeta电位（ζ）。数据表示为平均值±标准差（n=5）。
图8.（A）动态吸附实验后，TFNC膜表面的BSA吸附量。数据表示为平均值±标准差（n=5）。（B）三循环BSA超滤过程中TFNC膜的时间依赖性通量。（C）可逆结垢（Fr）和不可逆结垢（Fir）与总结垢（Ft）之比。（D）肝素-PVA/PAN TFNC膜的蛋白质防污机理。
图9.不同TFNC膜的活化部分凝血活酶时间（APTT），凝血酶原时间（PT），凝血酶时间（TT）和纤维蛋白原含量（FIB）值。所有值均表示为平均值±标准差（n=5）。标记（**）表示与贫血小板血浆（PPP）和M0相比，差异达到了统计学上的显著差异，** P <0.01。
图10.（A）通过MTT测定法测量的TFNC膜上的细胞活力。结果为平均值±标准差（n=5）。* p，＃p和＆p <0.05。（B）在TFNC膜上培养的HUVECs的活/死细胞和细胞形态荧光图像。
图11.（A）血液透析过程示意图。（B）模拟透析4小时后，TFNC膜的尿素、溶菌酶和BSA清除率。数值为平均值±标准差（n=5）。
