Esploristoj de la Sekcio de Mekanika kaj Aerospaca Inĝenierado (MAE) de la Herbert Wertheim Lernejo de Inĝenierado evoluigis novan specon de hemodializmembrano faritan el grafenoksido (GO), kiu estas monoatoma tavoligita materialo.Ĝi estas atendita komplete ŝanĝi la traktadon de rena dializo pacience.Ĉi tiu progreso permesas al la mikroĉipa dializilo esti alkroĉita al la haŭto de la paciento.Funkcianta sub arteria premo, ĝi forigos la sangopumpilon kaj eksterkorpan sangan cirkviton, permesante sekuran dializon en la komforto de via hejmo.Kompare kun la ekzistanta polimermembrano, la permeablo de la membrano estas du ordoj de grandeco pli alta, havas sangokongruon, kaj ne estas tiel facile skalebla kiel polimermembranoj.
Profesoro Knox T. Millsaps de MAE kaj ĉefesploristo de la membranprojekto Saeed Moghaddam kaj lia teamo evoluigis novan procezon implikantan mem-kunigon kaj optimumigon de la fizikaj kaj kemiaj trajtoj de GO nanoplaketoj.Ĉi tiu procezo nur igas la 3 GO-tavolojn en tre fakorganizitaj nanofolio-asembleoj, tiel atingante ultra-altan permeablon kaj selektivecon."Disvolvante membranon kiu estas signife pli penetrebla ol ĝia biologia ekvivalento, la glomerula kela membrano (GBM) de la reno, ni pruvis la grandan potencialon de nanomaterialoj, nanoinĝenieristiko kaj molekula mem-kunigo."Mogda doktoro Mu diris.
La studo de membranefikeco en hemodializaj scenaroj produktis tre kuraĝigajn rezultojn.La kribraj koeficientoj de ureo kaj citokromo-c estas 0,5 kaj 0,4 respektive, kiuj sufiĉas por longdaŭra malrapida dializo konservante pli ol 99% de albumino;studoj pri hemolizo, komplemento-aktivigo kaj koaguliĝo montris, ke ili estas kompareblaj al ekzistantaj dializaj membranmaterialoj Aŭ pli bonaj ol la agado de ekzistantaj dializaj membranmaterialoj.La rezultoj de ĉi tiu studo estis publikigitaj sur Advanced Materials Interfaces (Februaro 5, 2021) sub la titolo "Trilayer Interlinked Graphene Oxide Membrane por Wearable Hemodialyzer".
D-ro Moghaddam diris: "Ni pruvis unikan mem-kunmetitan GO-nanoplatelet ordigitan mozaikon, kiu multe antaŭenigas la dekjaran penadon en la disvolviĝo de grafen-bazitaj membranoj."Ĝi estas realigebla platformo, kiu povas plibonigi malfluan noktan dializon hejme."D-ro Moghaddam nuntempe laboras pri la disvolviĝo de mikroĉipoj uzantaj novajn GO-membranojn, kiuj alportos esploradon pli proksime al la realeco provizi porteblajn hemodializajn aparatojn por renmalsanaj pacientoj.
La ĉefartikolo de Nature (marto 2020) deklaris: "La Monda Organizo pri Sano taksas ke proksimume 1.2 milionoj da homoj mortas pro rena malsukceso ĉiujare tutmonde [kaj la incidenco de fina rena malsano (ESRD) ŝuldiĝas al diabeto kaj hipertensio]...Dializo La kombinaĵo de praktikaj limigoj de teknologio kaj pagebleco ankaŭ signifas ke malpli ol duono de la homoj bezonantaj kuracadon havas aliron al ĝi."Adekvate miniaturigitaj porteblaj aparatoj estas ekonomia solvo por pliigi postvivoprocentojn, precipe en disvolviĝo Ĉinio."Nia membrano estas ŝlosila komponanto de miniatura portebla sistemo, kiu povas reprodukti la filtran funkcion de la reno, multe plibonigante komforton kaj pageblecon tutmonde," diris D-ro Moghaddam.
"Gravaj progresoj en la traktado de pacientoj kun hemodializo kaj rena malsukceso estas limigitaj per membranteknologio.Membrana teknologio ne faris signifan progreson en la lastaj jardekoj.La fundamenta progreso de membranteknologio postulas plibonigon de rena dializo.Tre trapenetrebla kaj selektema Materialoj, kiel ekzemple la ultra-maldika grafena oksida membrano evoluigita ĉi tie, povas ŝanĝi la paradigmon.Ultra-maldikaj penetreblaj membranoj povas ne nur realigi miniaturigitajn dializilojn, sed ankaŭ verajn porteblajn kaj porteblajn aparatojn, tiel plibonigante la vivokvaliton kaj paciencan prognozon."James L. McGrath diris, ke li estas profesoro pri biomedicina inĝenierado ĉe la Universitato de Roĉestro kaj ko-inventinto de nova ultra-maldika silicia membranteknologio por diversaj biologiaj aplikoj (Nature, 2007).
Ĉi tiu esplorado estis financita de la Nacia Instituto pri Biomedicina Bildigo kaj Bioinĝenierado (NIBIB) sub la Naciaj Institutoj pri Sano.La teamo de D-ro Moghaddam inkluzivas D-ron Richard P. Rode, postdoktoran kunulon ĉe UF MAE, D-ro Thomas R. Gaborski (ko-ĉefa enketisto), Daniel Ornt, MD (ko-ĉefa enketisto), kaj Henry C de la Sekcio de Biomedicina Inĝenieristiko, Rochester Instituto de Teknologio.D-ro Chung kaj Hayley N. Miller.
D-ro Moghaddam estas membro de la UF Interdisciplinary Microsystems Group kaj gvidas la Nanostructured Energy Systems Laboratory (NESLabs), kies misio estas plibonigi la scinivelon de nanoinĝenieristiko de funkciaj poraj strukturoj kaj mikro/nanoskala transmisifiziko.Li kunigas multoblajn disciplinojn de inĝenieristiko kaj scienco por pli bone kompreni la fizikon de mikro/nano-skala dissendo kaj evoluigi venontgeneraciajn strukturojn kaj sistemojn kun pli alta efikeco kaj efikeco.
Herbert Wertheim Kolegio de Inĝenieristiko 300 Weil Hall PO Box 116550 Gainesville, FL 32611-6550 Oficeja telefonnumero