冷冻干燥人红细胞复水时膜相变与复水损伤机理探讨

制备人的红细胞血影并冷冻干燥，利用差式扫描量热仪（differential scanning calorimeter, DSC）测量其相变温度区间为10℃附近和32—35℃. 冻干红细胞在复水前后可能经历膜相变. 若复水温度不当，在相变过程中会因胞内物质的泄露而造成细胞损伤. 为避免在复水时膜相变引起损伤，复水温度应在35℃以上. 实验中冻干保存人的红细胞，在不同温度下复水，发现37℃复水效果较好，与相变损伤理论分析吻合. 该研究探讨了冻干人红细胞在复水时除渗透性损伤外因膜相变引起的损伤机理，对其他生物材料的冻干保存也具有参考意义.     

重力场对人工肾传质影响的实验研究

自行设计并搭建了人工肾透析系统,实验研究了人工肾4种不同放置方式下(水平放置透析液进出口向上、水平放置透析液进出口向下、竖直放置血流向上、竖直放置血流向下)尿素和肌酐的传质情况.结果表明,重力场对人工肾传质影响显著,竖直放置血流向上清除率最高,竖直放置血流向下清除率最低.该结果对临床应用中提高人工肾的透析效率,以及人工肾透析机的优化设计均有重要的指导意义.     

平衡冷冻过程中细胞体积的确定

使用新型的电子粒子计数仪(EPC)(Electronic Particle Counter, Multisizer^TM 3, Beckman Coulter Inc., USA)测定了人RBC(红细胞)在不同渗透压的NaCl溶液中的体积, 并使用冷冻过程细胞模型预测了RBC在生理盐水(0.9% NaCl溶液)中平衡冷冻的体积变化. 假定温度对RBC的体积的影响相对渗透压而言可以忽略, 则通过NaCl-H₂O二元溶液的相图可获得不同温度下NaCl溶液的渗透压值(通过质量百分比浓度换算得到), 从而将计算的体积值与以上测量值相互验证.     

一个新颖的中空纤维人工肾传质理论模型

介绍了一个新颖的中空纤维人工肾传质理论模型. 在模型中, 人工肾看成是一个由两个不相连通的多孔流动区域组成的多孔介质区域. 首先, 将透析液流动区域看成是一个多孔介质区域; 然后固定透析液流动区域和纤维膜所占区域, 人工肾中剩下的区域(也就是血液流动区域)也看成是一个多孔介质区域; 最后, 这两个多孔流动区域的交界面是纤维膜, 通过纤维膜进行质量交换. 透析液流动和血液流动均用带Darcy动量源项的Navier-Stokes方程描述, Kedem-Katchalsky方程作为其他的源项加进Navier-Stokes方程模拟通过纤维膜的渗透流. 计算过程中所有方程耦合求解, 模型被文献中的实验数据验证. 模拟结果显示, 模型预测的人工肾清除率与文献中的实验数据吻合, 并且优于其他模型对清除率的预测.