Preparation and characterization of hemodialysis membranes
Hemodiyaliz zarlarının hazırlanması ve karakterizasyonu
- Tez No: 200056
- Danışmanlar: DOÇ.DR. SACİDE ALSOY ALTINKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Adı-Soyadı: Filiz YA AR MAHLIÇLIOkul: zmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüAnabilim Dalı: Kimya Mühendisli iProgramı: Kimya Mühendisli i (Yüksek Lisans)Tez Ba lı ı: Hemodiyaliz Zarlarının Hazırlanması ve KarakterizasyonuÖZETHemodiyaliz, böbrek yetmezli i hastalı ında en sık kullanılan tedavi yöntemidir vediyaliz membranı hemodiyaliz ünitesinin en önemli parçasıdır. Bir hemodiyalizmembranından beklenen; diyaliz süresini kısaltmak için toksik bile enlere kar ı yüksekgeçirgenli e, kan uyumlulu una ve dü ük protein adsorpsiyon kapasitesine sahipolmasıdır. Membran yüzeyinde ve gözeneklerinde proteinlerin birikmesi, membrandangeçi hızının zamanla yava layarak ayırma i lemi için gerekli olan sürenin uzamasına,seçicili in de i mesine ve kandaki di er bile enlerle istenmeyen reaksiyonların olu umunasebep olur. Bu çalı mada, iyile tirilmi geçi özelliklerine sahip ve protein adsorpsiyonunakar ı dirençli membranlar hazırlamak için enzim immobilizasyon tekni i kullanılmı tır.Asimetrik selüloz asetat membranları faz ayrımı yöntemi ile hazırlanmı ve membrançözeltisi ile üreaz enzimi harmanlanarak modifiye edilmi tir. Enzim immobilizasyonununprotein adsorpsiyonu, bile enlerin geçi hızları ve mekanik özellikleri üzerindeki etkisi;statik adsorpsiyon ve geçirgenlik deneyleri, mekanik dayanım testi ile ve taramalı elektronmikroskobu ile yapısal özelliklerine bakılarak tespit edilmi tir. Membran çözeltisiiçerisindeki selüloz asetat/aseton oranı artırıldı ında membranın gözenekli bir yapıdandaha yo un bir yapıya dönü tü ü; mekanik dayanıklılı ının arttı ı ve geçi hızlarınınazaldı ı bulunmu tur. CA membranının üreaz ile modifikasyonu kreatin ve ürik asitingeçirgenlik katsayılarını sırası ile 1.2 ve 1.7 kat artırmı tır. Benzer bir ekilde, üreazimmobilize edilmi CA membranından ürenin 1 saat içerisindeki % uzakla ma hızı %45.8' den % 53.2' ye yükselmi tir. Üreaz immobilize edilmi CA membranının proteinadsorpsiyon kapasitesi CA membranınınkinden 2 kat daha dü ük olarak bulunmu tur.Membranların protein ile kirlenmesi tüm bile enlerin geçi hızlarında azalmaya sebepolmaktadır. Membranın protein ile kirlenmesi sonucu, kreatin ve ürik asitin CAmembranından geçi hızlarındaki azalma sırası ile % 59.0 ve % 76.5' dir. Di er taraftan,üreaz immobilizasyonu kreatin ve ürik asitin geçi hızlarındaki azalmayı % 39.2 ve %33.4' e dü ürmü tür. Benzer bir yolla, ürenin üreaz immobilize edilmi CA membranındanuzakla ma hızındaki azalma % 31.2' den % 11.7' ye dü mü tür. Üreaz immobilizasyonuprotein adsorpsiyon kapasitesini azaltırken, mekanik özelliklerde herhangi bir azalmayaneden olmamı tır. Bu sonuçlar üreaz immobilizasyon tekni inin CA membranlarının geçiözelliklerini iyile tirmede ve protein adsorpsiyon kapasitelerini azaltmada kullanılabilecekbir yöntem oldu unu göstermektedir. Bu çalı mada hazırlanan üreaz immobilize edilmiCA membranları hemodiyaliz ünitelerinde alternatif bir membran olarak kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Name: Filiz YA AR MAHLIÇLISchool: zmir Institute of TechnologyDepartment: Chemical EngineeringMajor: Chemical Engineering (Master)Title of Thesis: Preparation and Characterization of Hemodialysis MembranesABSTRACTHemodialysis is a widely used clinical therapy for end-stage renal failure and dialysismembranes are vital components of a hemodialysis unit. The most desirable properties of ahemodialysis membrane are high mass transfer of toxic solutes to reduce the dialysis time,blood compatibility and limited protein adsorption capacity. Protein adsorption or depositionon the surface or in its pores results in a progressive decline in flux, change of selectivity of themembrane and the activation of different defense systems in blood. To prepare hemodialysismembranes with improved transport properties and protein adsorption resistant surfaces, anenzyme immobilization technique was used. Asymmetric cellulose acetate membranes wereprepared through dry phase inversion method and they were modified by blending ureaseenzyme directly into the casting solution. The effect of enzyme immobilization on the proteinadsorption, solute transport rates and mechanical properties was investigated through staticadsorption and permeation experiments, mechanical tests and structural characterization byscanning electron microscope. It was found that the solute permeation rates decreasedexponentially while the maximum tensile strength of the membranes increased significantly byincreasing the cellulose acetate (CA) to acetone weight fraction ratio in the membrane formingsolution due to a change in the structure from porous to dense one. Modification of the CAmembrane with urease immobilization increased the permeation coefficients of creatinine anduric acid by a factor of 1.2 and 1.7, respectively. Similarly, the % removal of urea from thedonor compartment in 1 hour increased from 45.8% to 53.2% by using urease immobilizedCA membrane. The protein adsorption capacity of the urease immobilized CA membrane wasfound to be 2 times lower than that of the regular CA membrane. Protein fouling on themembranes caused a decrease in the transport rates of all solutes. Due to protein fouling, thedecrease in the permeation coefficients of creatinine and uric acid are 59.0% and 76.5%,respectively, through regular CA membranes. On the other hand, urease immobilizationlimited the decrease in the permeation rates by 39.2% and 33.4% for creatinine and uric acid,respectively. In a similar way, the rate of removal of urea through CA membrane and ureaseimmobilized CA membrane decreased by 31.2% and 11.7%, respectively. While ureaseimmobilization decreased the protein adsorption capacity, it did not cause any loss inmechanical strength of the membrane. These results indicate that urease immobilization canbe used to improve transport properties and reduce protein adsorption capacity of the CAmembranes. Urease immobilized CA membranes prepared in this study can be used as analternative membrane in hemodialysis units.
Benzer Tezler
- Preparation and characterization of hemodialysis membranes with improved biocompatibility through anticoagulant, antioxidant and enzyme immobilization
Antikoagülan, antioksidan ve enzim immobilizasyonu yöntemleri ile biyouyumluluğu iyileştirilmiş hemodiyaliz membranlarının hazırlanması ve karakterize edilmesi
FİLİZ YAŞAR MAHLIÇLI
Doktora
İngilizce
2012
Biyomühendislikİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SACİDE ALSOY ALTINKAYA
- Hemodiyaliz amaçlı poliakrilonitril membranlar hazırlanması
Preparation of polyacrylonitrile membranes for hemodialysis application
GAMZE BEHMENYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL TANTEKİN (ERSOLMAZ)
- Synthesis and characterization of benzoxazine-sulfones as precursors for thermally stable thermosets
Isısal kararlı termosetler için benzoksazin-sülfon başlangıç maddelerinin sentezi ve karakterizasyonu
ÇAĞATAY ALTINKÖK
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Development of preconcentration techniques for chemical analysis
Kimyasal analiz için önderiştirme yöntemi geliştirme
YASEMİN İŞLEK COŞKUN
- Preparation and characterization of hydrophobic and hydrophilic polymeric fodms from ultra high molecular weight polythylene
Çok yüksek molekül ağırlıklı polietilenden suyu seven ve sevmeyen köpük hazırlanması ve karakterizasyonu
BAHATTİN AYDINLI