浙江省膜学会官方澎湃号9月23日讯：体外膜肺氧合（ECMO）俗称“人工心肺机”，主要用于为严重心肺衰竭的患者提供可持续的体外呼吸和循环，也是全球疫情中有效降低重症死亡率的“救命神器”。ECMO系统核心的部件是氧合膜和血泵，起到替代肺和心脏的作用。如何在保持较大气体通量同时提高抗渗漏性能从而提升氧合膜的使用寿命一直为其难点。清华大学和北京交通大学的研究团队在氧合膜研发方面取得突破，成功开发出一种新型聚丙烯（PP）基氧合膜，该材料在ECMO应用中展现出卓越性能，将PP膜使用寿命提升了6~8倍，达到了商品聚-4-甲基-1-戊烯（PMP）膜水平，其气体通量远超PMP膜，为打破PMP的市场垄断提供新思路。该研究的论文“Mesoporous Silica Nanoparticle Grafted Polypropylene Membrane toward Long-term Efficient Oxygenation”已被国际知名期刊《Small Structures》（IF=13.9）杂志收录。

研究团队通过在商业聚丙烯（PP）膜接枝多效能Janus纳米粒子（多官能化介孔二氧化硅）（图1），显著提高了抗血浆渗漏性能，保持优异气体透过性，解决了ECMO膜材料在实际应用中面临的气体透过性与抗血浆渗漏矛盾难题，为推动ECMO的发展提供了新方案。

图1 PP中空纤维膜接枝介孔纳米粒子示意图

研究通过引入疏水化的介孔二氧化硅纳米粒子，充分显示了多效能Janus纳米粒子的关键作用，解决了PP氧合膜在ECMO应用中的性能限制，在ECMO关键核心部件领域取得了突破，极大地扩展了其在医疗健康领域的应用前景。

该论文第一作者为清华大学化工系硕士生冯奥兴，通讯作者为清华大学林亚凯副研究员、杨振忠教授和北京交通大学吴欢欢副教授。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金项目和清华大学春风基金的支持。（本刊有删节）详情见浙江省膜学会官网

文章链接：https://doi.org/10.1002/sstr.202400324