二氧化钛/多孔钛复合膜的免疫隔离效果研究

为克服传统免疫隔离膜吸水膨胀、机械强度差等缺点,以钛酸丁脂为原料,采用溶胶一凝胶法以多孔钛金属为基体,制备出TiO2/多孔Ti复合膜.为避免金属基体与膜材料由于热膨胀系数的不同而引起膜的破裂,采用填堵的方法成膜.通过复合膜的渗透分离实验研究其免疫隔离效果.实验结果显示,所制得的二氧化钛/多孔钛复合膜经过3次以上涂膜能有效地阻隔免疫球蛋白及免疫细胞,但小分子物质(如葡萄糖)能自由通过该膜,故该复合膜可以作为免疫隔离膜使用,并且具有良好的免疫隔离效果.     

两种晶型二氧化钛对神经细胞生长的影响

为了研究二氧化钛在免疫隔离技术中的应用,采用溶胶-凝胶法在不同烧结温度下,以多孔钛为基底制备出金红石和锐钛矿两种不同晶型的二氧化钛(TiO_2)膜,并将大鼠下丘脑神经细胞接种到TiO_2膜上,并通过体外培养观察这两种晶型的TiO_2对神经细胞生长的影响.实验结果显示,在金红石型TiO_2膜上生长的神经细胞不仅具有典型的神经细胞结构,而且能正常分泌β-内啡肽,使细胞外液中的β-内啡肽含量始终维持在42.5～45.0 pmol/L;体外培养的第7天,神经细胞经台盼蓝染色检测其存活率为86.7%,并且细胞突起交错成网;但是在锐钛矿型TiO_2膜上生长的下丘脑神经细胞则多数死亡,其存活率仅为5.3%,而少量存活的细胞不仅没有典型的神经细胞结构,而且逐渐丧失了分泌内啡肽的功能.对比结果显示金红石型TiO_2比锐钛矿型TiO_2更有利于神经细胞的生长.     

多孔钛免疫隔离技术

为了克服基于高分子材料的免疫隔离膜的吸水膨胀、机械强度差等缺点,提出将多孔钛用于免疫隔离技术．采用粉末冶金的方法制备多孔钛,将400目钛粉按所需质量于320MPa压力下挤压成型后,在氩气的保护下进行烧结,于980℃保温4h．烧结出的多孔钛孔径小于3μm,孔隙率达35．6％．压缩实验表明,膜厚200μm的多孔钛片能承受2kN以上的压缩力．由免疫隔离实验与物质通透性实验可知,多孔钛免疫隔离膜具有选择透过性,即小于葡萄糖、氨基酸分子量的小分子营养物质或代谢产物能自由进出多孔钛膜,同时阻碍免疫细胞（如自然杀伤细胞）自由进出该膜．实验结果说明多孔钛金属能应用于免疫隔离技术．     

纳米级多孔钛膜的研制

以钛粉为原料,加入适量的硬脂酸锌、无水乙醇和二甲基甲酰胺制钛粉浆,通过浸涂法制备出具有纳米级孔径的多孔钛膜.探讨了硬脂酸锌含量对膜孔隙特征及渗透分离特性的影响.实验结果显示,烧结出的多孔膜中仅含钛元素,而且膜的结构完整,具有孔道连通的三维结构.膜的厚度、孔径大小及分布随Ti粉浆中硬脂酸锌含量的增加而减小,但膜的分离能力却随硬脂酸锌的增加而增强.当硬脂酸锌的质量分数大于80%时,膜的最可几孔径小于50 nm,而且硬脂酸锌的大幅度增加不会导致纯水通量的大幅度减少,但对分子量大于156 000的物质的截留率却大幅度提高,故该膜可作为超滤膜使用.