Navorsers van die Departement Meganiese en Lugvaart-ingenieurswese (MAE) van die Herbert Wertheim Skool vir Ingenieurswese het 'n nuwe tipe hemodialise-membraan ontwikkel wat gemaak is van grafeenoksied (GO), wat 'n monoatomiese gelaagde materiaal is.Dit word verwag om die behandeling van nierdialise geduldig heeltemal te verander.Hierdie vooruitgang laat toe dat die mikroskyfie-dialisator aan die pasiënt se vel geheg word.Deur onder arteriële druk te werk, sal dit die bloedpomp en buiteliggaamlike bloedkring uitskakel, wat veilige dialise in die gemak van jou huis moontlik maak.In vergelyking met die bestaande polimeermembraan, is die deurlaatbaarheid van die membraan twee ordes van grootte hoër, het bloedversoenbaarheid en is dit nie so maklik om te skaal soos polimeermembrane nie.
Professor Knox T. Millsaps van MAE en hoofnavorser van die membraanprojek Saeed Moghaddam en sy span het 'n nuwe proses ontwikkel wat selfsamestelling en optimalisering van die fisiese en chemiese eienskappe van GO-nanoplaatjies behels.Hierdie proses verander slegs die 3 GO-lae in hoogs georganiseerde nanovelsamestellings, waardeur ultrahoë deurlaatbaarheid en selektiwiteit bereik word."Deur 'n membraan te ontwikkel wat aansienlik meer deurlaatbaar is as sy biologiese eweknie, die glomerulêre basismembraan (GBM) van die nier, het ons die groot potensiaal van nanomateriale, nano-ingenieurswese en molekulêre selfsamestelling gedemonstreer."Mogda Dr. Mu gesê.
Die studie van membraanprestasie in hemodialise scenario's het baie bemoedigende resultate opgelewer.Die sifkoëffisiënte van ureum en sitochroom-c is onderskeidelik 0,5 en 0,4, wat voldoende is vir langtermyn stadige dialise terwyl meer as 99% van albumien behou word;studies oor hemolise, komplementaktivering en koagulasie het getoon dat dit vergelykbaar is met bestaande dialise membraan materiale Of beter as die werkverrigting van bestaande dialise membraan materiale.Die resultate van hierdie studie is gepubliseer op Advanced Materials Interfaces (5 Februarie 2021) onder die titel "Trilayer Interlinked Graphene Oxide Membrane for Wearable Hemodialyzer".
Dr. Moghaddam het gesê: "Ons het 'n unieke self-saamgestelde GO nanoplaatjie-geordende mosaïek gedemonstreer, wat die tien jaar lange poging in die ontwikkeling van grafeen-gebaseerde membrane aansienlik bevorder."Dit is ’n lewensvatbare platform wat laevloei-nagdialise by die huis kan verbeter.”Dr. Moghaddam werk tans aan die ontwikkeling van mikroskyfies deur nuwe GO-membrane te gebruik, wat navorsing nader aan die realiteit van die verskaffing van draagbare hemodialise-toestelle vir pasiënte met niersiekte sal bring.
Nature se hoofartikel (Maart 2020) het gesê: “Die Wêreldgesondheidsorganisasie skat dat ongeveer 1,2 miljoen mense wêreldwyd elke jaar aan nierversaking sterf [en die voorkoms van eindstadium niersiekte (ESRD) is as gevolg van diabetes en hipertensie]...Dialise Die kombinasie van praktiese beperkings van tegnologie en bekostigbaarheid beteken ook dat minder as die helfte van die mense wat behandeling benodig toegang daartoe het.”Toepaslike geminiaturiseerde draagbare toestelle is 'n ekonomiese oplossing om oorlewingsyfers te verhoog, veral in ontwikkeling China."Ons membraan is 'n sleutelkomponent van 'n miniatuur drabare stelsel, wat die filtrasiefunksie van die nier kan reproduseer, wat gerief en bekostigbaarheid wêreldwyd aansienlik verbeter," het dr. Moghaddam gesê.
“Groot vooruitgang in die behandeling van pasiënte met hemodialise en nierversaking word deur membraantegnologie beperk.Membraantegnologie het die afgelope paar dekades nie noemenswaardige vordering gemaak nie.Die fundamentele vooruitgang van membraantegnologie vereis verbetering van nierdialise.'n Hoogs deurlaatbare en selektiewe materiaal, soos die ultra-dun grafeenoksiedmembraan wat hier ontwikkel is, kan die paradigma verander.Ultra-dun deurlaatbare membrane kan nie net geminiaturiseerde dialisators realiseer nie, maar ook werklike draagbare en draagbare toestelle, en sodoende die lewenskwaliteit en pasiëntprognose verbeter.”James L. McGrath het gesê hy is 'n professor in biomediese ingenieurswese aan die Universiteit van Rochester en 'n mede-uitvinder van 'n nuwe ultra-dun silikonmembraantegnologie vir verskeie biologiese toepassings (Nature, 2007).
Hierdie navorsing is befonds deur die Nasionale Instituut vir Biomediese Beelding en Bio-ingenieurswese (NIBIB) onder die Nasionale Instituut van Gesondheid.Dr. Moghaddam se span sluit in dr. Richard P. Rode, nadoktorale genoot by UF MAE, dr. Thomas R. Gaborski (medehoofnavorser), Daniel Ornt, MD (medehoofondersoeker), en Henry C van die Departement Biomedies Ingenieurswese, Rochester Institute of Technology.Dr Chung en Hayley N. Miller.
Dr. Moghaddam is 'n lid van die UF Interdissiplinêre Mikrostelsels Groep en lei die Nanostruktureerde Energiestelsels Laboratorium (NESLabs), wie se missie is om die kennisvlak van nano-ingenieurswese van funksionele poreuse strukture en mikro/nanoskaal transmissiefisika te verbeter.Hy bring verskeie dissiplines van ingenieurswese en wetenskap byeen om die fisika van mikro-/nanoskaal transmissie beter te verstaan ​​en die volgende generasie strukture en stelsels met hoër werkverrigting en doeltreffendheid te ontwikkel.
Herbert Wertheim College of Engineering 300 Weil Hall Posbus 116550 Gainesville, FL 32611-6550 Kantoor telefoonnommer