박막 추출을 이용한 혈액 투석 단위 장치 개발
- 주제(키워드) Hemodialysis device , Diffusion , Membrane , Blood purification
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 최범규
- 발행년도 2013
- 학위수여년월 2013. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000049526
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약
본 논문은 혈액의 노폐물인 요소를 효과적으로 제거하는 혈액투석 장치를 제안하고 있다. 선행 연구들로 현재 상용화되어있는 혈액투석기와 휴대용 인공신장이 있으며, E.Weinberg 팀에서 개발한 마이크로 채널을 기반으로 한 인공신단위 장치가 있다. 선행 연구에서 알 수 있듯이 혈액투석 관련한 국내 기술이 없기에 국내의 혈액투석 기초 기술을 적립하고자 본 연구가 진행되었다. 본 논문에서 제안된 장치는 두 채널 사이에 박막을 삽입한 구조로 두 채널 사이의 농도 차이를 이용한 연속적인 분리가 가능한 장치이다. 본 장치는 박막의 공극 크기를 이용하여 대분자 물질과 소분자 물질을 분리하는 구조를 갖는다. 장치의 설계는 수학적 계산과 유한 요소 해석을 통하여 이루어졌으며, 아크릴 판을 기반으로 하여 제작되었다. 사용된 용액은 탈이온수에 알부민과 포도당, 요소를 혼합하여 유사 혈액을 만들고, 탈이온수와 포도당을 혼합하여 유사 투석액을 만들어 실험을 진행하였다. 실험 후 나온 용액은 생화학분석기를 이용하여 분석하여 결과를 도출하였다. 혈액투석 단위 장치는 박막과 채널을 이용한 간단한 구조로 추가적인 외부 힘의 도움 없이 연속적으로 혈액투석이 가능한 장치로 제안된 장치의 집적화가 실현된다면 혈액투석기를 대체하는 장치 개발이 가능할 것이다.
more초록/요약
In this paper, the hemodialysis unit device is proposed to effectively remove urea in the blood. The previous researches exist a commercial hemodialyzer and portable artificial kidney. And the concept of blood purification based on a microchannel is introduced by E.Weinberg's group. This study was carried out to earn the basis of domestic hemodialysis technologies. The structure of proposed device has the form of membrane was inserted between the two channels. Between two channels, large particles albumin and small particles glucose and urea are separated by diffusion. But large particles albumin don't pass by membrane. The design of hemodialysis device was done through mathematical calcuations and finite element analysis. It was made based on the acrylic plate. In the experiment, the sample solution is a mixture of DI water and albumin, glucose, urea. The dialysate is a mixture of DI water and glucose. The results of experiment is inspected by a automatic chemistry analyzer. The hemodialysis unit device plays a role in blood purification without external force. If the integration are realized, it will be able to develop the hemodialyzer of domestic technology.
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