انتقال گازهای خون از طریق غشاهای همودیالیز: مزایای فعلی، چالش‌ها و چشم‌اندازهای آینده

نویسندگان

1 دانشیار، پژوهشکده برق و فناوری اطلاعات، سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران

2 استادیار، پژوهشکده مهندسی مکانیک، سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران

doi
10.30501/jamt.2026.540759.1337
چکیده

فرایندهای جداسازی غشایی از مهم‌ترین روش‌های جداسازی به کمک انتقال جرم در یک فاز است. غشاها به‌عنوان یک لایة نازک می‌توانند اجزای یک سیال را به‌طور انتخابی از آن جدا و انتقال جرم بین فازها را کنترل کنند. فرایندهای مختلف غشایی براساس نیروی محرکة فرایند و اندازة اجزا تعریف می‌شوند که یکی از مهم‌ترین آنها، فرایند غشایی دیالیز با کاربرد اصلی همودیالیز است. در دیالیز، فرایند تصفیه خون براساس تفاوت ابعاد مواد و با محرک اختلاف فشار و غلظت، بین محیط خون و محلول دیالیز انجام می‌شود. غشاها ازلحاظ جنس به دو گروه غشاهای سلولزی و غشاهای پلیمرهای مصنوعی تقسیم می‌شوند. پیشرفت‌ها در شیمی پلیمر منجر به توسعة غشاهایی با ویژگی‌های خاص شده است که بازنگری در طبقه‌بندی انواع این غشاها و مزایای آن را الزامی می‌کند. توسعة غشاها با شار بالا و کارآمدتر، مانند همودیافیلتراسیون منجر به بهبود میزان حذف سموم اورمیک شده است. همچنین غشاهای جدیدی با افزایش اندازة منافذ برای درمان‌های خاص ساخته‌شده‌اند، که امکان حذف مولکول‌ها با وزن مولکولی بالاتر، مانند واسطه‌های التهابی و زنجیره‌های سبک ایمونوگلوبین‌های حاصل از میلوم‌های متعدد را فراهم می‌کنند. در این غشاها پارامترهایی ازجمله شاخص‌های نفوذپذیری جدید، ماهیت آبدوستی یا آب‌گریزی، ظرفیت جذب و پتانسیل الکتریکی توصیف شده‌اند. در این مقاله به‌منظور بررسی عمیق‌تر کارایی ساختارهای این غشاها در انتقال گازهای خونی، جنبه‌های مختلفی مانند دفع مواد زائد، عدم دفع اجزا مفید خون، سازگاری بیشتر با محیط خون در طول همودیالیز، عملیات جداسازی سریع‌تر برای کاهش زمان فرایند همودیالیز و کاهش عوارض جانبی، موردبررسی و دسته‌بندی قرارگرفته‌اند.