Aminolysis-Based Zwitterionic Immobilization on Polyethersulfone Membranes for Enhanced Hemocompatibility: Experimental, Computational, and Ex Vivo Investigations
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
Dialysis membranes are not hemocompatible with human blood, as the patients are suffering from the blood-membrane interactions' side effects. Zwitterionic structures have shown improved hemocompatibility; however, their complicated synthesis hinders their commercialization. The goal of the study is to achieve fast functionalization for carboxybetaine and sulfobetaine zwitterionic immobilization on PES membranes while comparing the stability and the targeted hemocompatibility. The chemical modification approach is based on an aminolysis reaction. Characterization, computational simulations, and clinical analysis were conducted to study the modified membranes. Atomic force microscopy (AFM) patterns showed a lower mean roughness for carboxybetaine-modified (6.3 nm) and sulfobetaine-modified (7.7 nm) membranes compared to the neat membrane (52.61 nm). The pore size of the membranes was reduced from values above 50 nm for the neat PES to values between 2 and 50 nm for zwitterionized membranes, using Brunauer-Emmett-Teller (BET) analysis. More hydrophilic surfaces led to a growth equilibrium water content (EWC) of nearly 6% for carboxybetaine and 10% for sulfobetaine-modified membranes. Differential scanning calorimetry (DSC) measurements were 12% and 16% stable water for carboxybetaine- and sulfobetaine-modified membranes, respectively. Sulfobetaine membranes showed better compatibility with blood with respect to C5a, IL-1a, and IL-6 biomarkers. Aminolysis-based zwitterionization was found to be suitable for the improvement of hemodialysis membranes. The approach introduced in this paper could be used to modify the current dialysis membranes with minimal change in the production facilities.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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