Ang mga mananaliksik mula sa Department of Mechanical and Aerospace Engineering (MAE) ng Herbert Wertheim School of Engineering ay nakabuo ng bagong uri ng hemodialysis membrane na gawa sa graphene oxide (GO), na isang monoatomic layered na materyal.Inaasahan na ganap na baguhin ang paggamot sa kidney dialysis nang matiyaga.Ang pagsulong na ito ay nagpapahintulot sa microchip dialyzer na ikabit sa balat ng pasyente.Gumagana sa ilalim ng arterial pressure, aalisin nito ang blood pump at extracorporeal blood circuit, na nagbibigay-daan sa ligtas na dialysis sa ginhawa ng iyong tahanan.Kung ikukumpara sa umiiral na polymer membrane, ang permeability ng lamad ay dalawang order ng magnitude na mas mataas, may blood compatibility, at hindi kasingdali ng sukat ng polymer membrane.
Si Propesor Knox T. Millsaps ng MAE at lead researcher ng membrane project na si Saeed Moghaddam at ang kanyang koponan ay nakabuo ng isang bagong proseso na kinasasangkutan ng self-assembly at pag-optimize ng pisikal at kemikal na mga katangian ng GO nanoplatelets.Ginagawa lang ng prosesong ito ang 3 GO na mga layer sa napakaorganisadong nanosheet assemblies, sa gayon ay nakakamit ang napakataas na permeability at selectivity."Sa pamamagitan ng pagbuo ng isang lamad na higit na natatagusan kaysa sa biological na katapat nito, ang glomerular basement membrane (GBM) ng bato, ipinakita namin ang malaking potensyal ng mga nanomaterial, nanoengineering, at molecular self-assembly."Sinabi ni Mogda Dr. Mu.
Ang pag-aaral ng pagganap ng lamad sa mga senaryo ng hemodialysis ay nagdulot ng napakalakas na mga resulta.Ang sieving coefficients ng urea at cytochrome-c ay 0.5 at 0.4, ayon sa pagkakabanggit, na sapat para sa pangmatagalang mabagal na dialysis habang pinapanatili ang higit sa 99% ng albumin;Ang mga pag-aaral sa hemolysis, complement activation at coagulation ay nagpakita na ang mga ito ay maihahambing sa mga umiiral na dialysis membrane materials O mas mahusay kaysa sa pagganap ng mga umiiral na dialysis membrane materials.Ang mga resulta ng pag-aaral na ito ay nai-publish sa Advanced Materials Interfaces (Pebrero 5, 2021) sa ilalim ng pamagat na "Trilayer Interlinked Graphene Oxide Membrane para sa Wearable Hemodialyzer".
Sinabi ni Dr. Moghaddam: "Nagpakita kami ng isang natatanging self-assembled na GO nanoplatelet na nag-order ng mosaic, na lubos na sumusulong sa sampung taong pagsisikap sa pagbuo ng mga lamad na nakabatay sa graphene."Ito ay isang praktikal na platform na maaaring mapahusay ang low-flow night dialysis sa bahay."Kasalukuyang nagtatrabaho si Dr. Moghaddam sa pagbuo ng mga microchip gamit ang mga bagong GO membranes, na magdadala sa pananaliksik na mas malapit sa katotohanan ng pagbibigay ng mga naisusuot na hemodialysis device para sa mga pasyente ng sakit sa bato.
Ang editoryal ng Kalikasan (Marso 2020) ay nagsabi: “Tinatantya ng World Health Organization na humigit-kumulang 1.2 milyong tao ang namamatay sa kidney failure bawat taon sa buong mundo [at ang insidente ng end-stage renal disease (ESRD) ay dahil sa diabetes at hypertension]….Dialysis Ang kumbinasyon ng mga praktikal na limitasyon ng teknolohiya at affordability ay nangangahulugan din na wala pang kalahati ng mga taong nangangailangan ng paggamot ang may access dito."Ang naaangkop na miniaturized wearable device ay isang matipid na solusyon upang mapataas ang mga rate ng kaligtasan, lalo na sa pag-unlad ng China."Ang aming lamad ay isang mahalagang bahagi ng isang pinaliit na naisusuot na sistema, na maaaring magparami ng pag-andar ng pagsasala ng bato, na lubos na nagpapabuti sa kaginhawahan at pagiging affordability sa buong mundo," sabi ni Dr. Moghaddam.
"Ang mga pangunahing pag-unlad sa paggamot ng mga pasyente na may hemodialysis at renal failure ay limitado ng teknolohiya ng lamad.Ang teknolohiya ng lamad ay hindi gumawa ng makabuluhang pag-unlad sa nakalipas na ilang dekada.Ang pangunahing pagsulong ng teknolohiya ng lamad ay nangangailangan ng pagpapabuti ng renal dialysis.Ang isang napaka-permeable at pumipili na Materyal, tulad ng ultra-manipis na graphene oxide membrane na binuo dito, ay maaaring magbago ng paradigm.Ang mga ultra-thin permeable membranes ay hindi lamang makakapagtanto ng mga miniaturized na dialyzer, kundi pati na rin ng mga tunay na portable at wearable na device, sa gayon ay nagpapabuti sa kalidad ng buhay at pagbabala ng pasyente."Sinabi ni James L. McGrath na siya ay isang propesor ng biomedical engineering sa Unibersidad ng Rochester at isang co-inventor ng isang bagong ultra-manipis na teknolohiya ng silicon membrane para sa iba't ibang biological na aplikasyon (Nature, 2007).
Ang pananaliksik na ito ay pinondohan ng National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB) sa ilalim ng National Institutes of Health.Kasama sa koponan ni Dr. Moghaddam sina Dr. Richard P. Rode, postdoctoral fellow sa UF MAE, Dr. Thomas R. Gaborski (co-principal investigator), Daniel Ornt, MD (co-principal investigator), at Henry C ng Department of Biomedical Engineering, Rochester Institute of Technology .Dr. Chung at Hayley N. Miller.
Si Dr. Moghaddam ay isang miyembro ng UF Interdisciplinary Microsystems Group at namumuno sa Nanostructured Energy Systems Laboratory (NESLabs), na ang misyon ay pahusayin ang antas ng kaalaman sa nanoengineering ng mga functional porous na istruktura at micro/nanoscale transmission physics.Pinagsasama-sama niya ang maraming disiplina ng engineering at agham upang mas maunawaan ang physics ng micro/nano-scale transmission at bumuo ng mga susunod na henerasyong istruktura at system na may mas mataas na performance at kahusayan.
Herbert Wertheim College of Engineering 300 Weil Hall PO Box 116550 Gainesville, FL 32611-6550 Numero ng telepono ng opisina