Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Nasresfahany,Mohammad Zarrebini,Abbasali Poor azar,Dariush Semnani,Nahid Akbari
محسن نصراصفهانی (استاد مشاور) محمد ذره بینی اصفهانی (استاد راهنما) عباسعلی پور آذر (استاد مشاور) داریوش سمنانی (استاد راهنما) ناهید اکبری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Raha Pourbaghi
رها پورباقی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1390

TITLE

Investigation and Modelling of Blood Filtering by Ultra-Fine Fibrous membrane.
Success of a blood transfusion lies in significant reduction of white blood cells. Differences in density, structure, geometry and size of white and red blood cells are the reasons behind different behavior these cell during separation process. High flexibility of red blood cells facilitate their passage through very narrow channels. Characteristics of the white blood cells allow their separation from blood using fibrous filter media. Thus, optimization of white blood cell filtration is of vital importance as far as separation performance is concerned. Conducted research in the field of white blood cell separation modeling is rather scarce. Optimization of white blood cell filtration depends up on modelling of fibrous media structural parameters of the fibrous media and their effect on separation process. In this work, nano-spun polyacrylonitrile-dimethylformamide fibrous filter media were produced. The effect of structural parameters such as fiber fineness, fiber orientation, pore size and surface roughness on white cell separation efficiency of the produced filters were evaluated using image-processing method. White cell separation performance and safe use of the produced filters were insured, using a set of designed experiments together with the equations governing filtration principals and the relevant internationally accepted standards. In order, Response surface methodology was used to develop a statistical model capable of predicting the most influential factors affecting white blood cell filtration. It was concluded that white blood cell separation efficiency is highly affected by the pore size, number of constituent layers and their weight per unit area. Produced filters were found to be capable of reducing the number of white blood cell by five logarithm which is two logarithm lower than the threshold stated in the CE standard. It was also established that while the produced filters like their commercial leukofilter counterparts possess higher separation ability than the stated thresholds in the standards, the produced filters were lighter than the commercial leukofilter by 94% weight wise. It was deduced that the asymmetric filter media compose of produced filters in comparison to symmetrical filter media and the commercial leukofilter membrane have superior separation ability. Model generated results pointed to conformity of separation mechanism of the produced filters with principals governing depth filtration and standard blocking. Results of the response surface methodology respectively pointed to conformity of number of residual white blood cell, red blood cell recovery percent and filtrate volume with Quadratic, reduced 2FI and reduced linear functions. It was established that fiber fineness and layers weight per unit area of the produced filters significantly affect white blood cell filtration.
کاهش چشمگیر سلول‌های سفید خون، عامل مهم و تاثیر‌گذار در انتقال موفق خون به بیماران است. کاهش سلول‌های سفید، سبب پیشگیری از بروز واکنش‌های زیستی ناخواسته در بیمار و کاهش خطر انتقال باکتری‌ها و ویروس‌ها می‌شود. ویژگی‌های سلول‌های سفید، سبب استفاده از محیط‌های فیلترکننده الیافی جهت جداسازی آنها از خون شده است. بهینه‌سازی فرآیند جداسازی سلول‌های سفید از خون با هدف افزایش بازده جداسازی شایان اهمیت است. مطالعات بیانگر کمی تحقیقات در رابطه با مدل ‌نمودن فرآیند جداسازی سلول‌های سفید از خون است. مدل‌سازی این فرآیند با هدف بررسی تأثیر عوامل ساختاری سازه‌های الیافی بر عملکرد و بازده فیلتراسیون سلول‌های سفید، ابزار مناسب بهینه‌ سازی عملکرد فیلترهای الیافی است. در این پژوهش با استفاده روش الکتروریسی فیلتر‌های الیافی پلی‌اکریلونیتریل تولید شدند. تاثیرعوامل ساختاری فیلترهای تولید شده از قبیل ظرافت الیاف، آرایش‌ الیافی، اندازه منافذ و زبری سطح بر بازده جداسازی سلول‌های سفید با استفاده از روش پردازش تصویر بررسی شد. عملکرد فیلتر نمودن سلول‌های سفید و ایمنی سازه‌های الیافی براساس استانداردهای بین المللی ارزیابی و با طراحی مجموعه آزمایش‌ها و با به‌کارگیری معادلات حاکم بر اصول فیلتراسیون، عملکرد فرآیند بررسی شد. روش‌شناسی سطح پاسخ با هدف توسعه مدل آماری و معرفی موثرترین عامل بر فرآیند فیلتراسیون سلول‌های سفید خون، استفاده شد. نتایج بیانگر تاثیر شدید اندازه منافذ، تعداد لایه‌ها و وزن بر مترمربع فیلترها بر بازده جداسازی سلول‌های سفید است. عملکرد جداسازی لوکوسیت‌ها خون توسط فیلترهای الکتروریسی شده دارای میانگین مساحت منافذ 24 میکرومترمربع، میانگین قطر بزرگ 8 میکرومتر و متشکل از 10 لایه 5/2 گرم بر مترمربع، مطابق استاندارد CE مطلوب ارزیابی گردید. فیلترهای تولید شده قادر به کاهش تعداد سلول‌های سفید به میزان 5 لگاریتم می‌باشند، که به اندازه 2 لگاریتم مطلوب‌تر از استاندارد CE است. اعلام شد در حالیکه عملکرد جداسازی این سازه‌ الیافی همانند غشای لوکوفیلترهای تجاری از حد مطلوب استاندارد بین‌المللی مطلوب‌تر است ولیکن با توجه به کاهش بیش از 94 درصدی وزن بر مترمربع، توان جداسازی فیلترهای تولید شده در مقایسه با غشای لوکوفیلترهای تجاری جهت جداسازی سلول‌های سفید بالاتر است. همچنین اعلام شد عملکرد فیلتراسیون محیط فیلترکننده نامتقارن متشکل از سازه‌ الیافی الکتروریسی دارای میانگین قطر بزرگ منافذ 8 میکرومتر در لایه‌های میانی و 9 میکرومتردر لایه‌های سطحی و تحتانی در مقایسه با محیط فیلترکننده متقارن و غشای لوکوفیلترهای تجاری مطلوب‌‌تر است. نتایج مدل‌سازی موید مشابهت عملکرد فیلترهای تولید شده در جداسازی سلول‌های سفید خون با فرآیندهای فیلتراسیون عمقی و انسداد استاندارد است. نتایج روش‌شناسی سطح پاسخ نیز بیانگر تطابق پاسخ‌های تعداد سلول‌های سفید باقی‌مانده، درصد بازیابی سلول‌های قرمز خون و پاسخ حجم خون فیلتر شده به ترتیب با توابع درجه دوم، 2FI کاهش‌ یافته و خطی کاهش ‌یافته است. ظرافت الیاف و وزن بر مترمربع فیلترهای تولید شده، موثرترین عوامل ساختاری محیط بر فرآیند فیلتراسیون سلول‌های سفید خون می‌باشند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی