Riċerkaturi mid-Dipartiment tal-Inġinerija Mekkanika u Aerospazjali (MAE) tal-Iskola tal-Inġinerija Herbert Wertheim żviluppaw tip ġdid ta 'membrana tal-emodijalisi magħmula minn ossidu tal-graffen (GO), li huwa materjal b'saffi monoatomiku.Huwa mistenni li jibdel kompletament it-trattament tad-dijalisi tal-kliewi b'paċenzja.Dan l-avvanz jippermetti li l-microchip dialyzer jitwaħħal mal-ġilda tal-pazjent.Jopera taħt pressjoni arterjali, se jelimina l-pompa tad-demm u ċ-ċirkwit tad-demm extrakorporali, li jippermetti dijalisi sigura fil-kumdità tad-dar tiegħek.Meta mqabbel mal-membrana polimeru eżistenti, il-permeabilità tal-membrana hija żewġ ordnijiet ta 'kobor ogħla, għandha kompatibilità tad-demm, u mhix faċli biex tiskala daqs il-membrani tal-polimeru.
Il-Professur Knox T. Millsaps tal-MAE u r-riċerkatur ewlieni tal-proġett tal-membrana Saeed Moghaddam u t-tim tiegħu żviluppaw proċess ġdid li jinvolvi l-awto-assemblaġġ u l-ottimizzazzjoni tal-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tan-nanoplatelets GO.Dan il-proċess jibdel biss it-3 saffi GO f'assemblaġġi ta 'nanosheet organizzati ħafna, u b'hekk jiksbu permeabilità u selettività ultra-għolja."Bl-iżvilupp ta 'membrana li hija sinifikament aktar permeabbli mill-kontroparti bijoloġika tagħha, il-membrana tal-kantina glomerulari (GBM) tal-kliewi, urejna l-potenzjal kbir ta' nanomaterjali, nanoinġinerija, u awto-assemblaġġ molekulari."Mogda Dr Mu qal.
L-istudju tal-prestazzjoni tal-membrana f'xenarji tal-emodijalisi pproduċa riżultati inkoraġġanti ħafna.Il-koeffiċjenti ta 'l-għarbil ta' l-urea u ċ-ċitokromju huma 0.5 u 0.4, rispettivament, li huma biżżejjed għal dijaliżi bil-mod fit-tul filwaqt li jżommu aktar minn 99% ta 'albumina;studji dwar l-emolisi, l-attivazzjoni tal-kompliment u l-koagulazzjoni wrew li huma komparabbli ma 'materjali eżistenti tal-membrana tad-dijalisi Jew aħjar mill-prestazzjoni ta' materjali eżistenti tal-membrana tad-dijalisi.Ir-riżultati ta 'dan l-istudju ġew ippubblikati fuq Interfaces ta' Materjali Avvanzati (5 ta 'Frar, 2021) taħt it-titlu "Trilayer Interlinked Graphene Oxide Membrane għal Wearable Hemodialyzer".
Dr Moghaddam qal: "Aħna wrejna mużajk ordnat ta 'nanoplatlet GO uniku immuntat waħdu, li javvanza ħafna l-isforz ta' għaxar snin fl-iżvilupp ta 'membrani bbażati fuq il-grafene."Hija pjattaforma vijabbli li tista’ ttejjeb id-dijalisi ta’ bil-lejl b’fluss baxx fid-dar.”Dr Moghaddam bħalissa qed jaħdem fuq l-iżvilupp ta’ microchips bl-użu ta’ membrani GO ġodda, li se jġibu r-riċerka eqreb lejn ir-realtà tal-provvista ta’ apparat tal-emodijalisi li jintlibes għal pazjenti b’mard tal-kliewi.
L-editorjal ta’ Nature (Marzu 2020) stqarr: “L-Organizzazzjoni Dinjija tas-Saħħa tistma li madwar 1.2 miljun ruħ imutu b’insuffiċjenza tal-kliewi kull sena madwar id-dinja [u l-inċidenza ta’ mard renali fl-aħħar stadju (ESRD) hija dovuta għad-dijabete u l-ipertensjoni]….Dijaliżi Il-kombinazzjoni tal-limitazzjonijiet prattiċi tat-teknoloġija u l-affordabbiltà tfisser ukoll li inqas minn nofs in-nies li jeħtieġu trattament għandhom aċċess għaliha.”Apparati li jintlibsu minjaturizzati b'mod xieraq huma soluzzjoni ekonomika biex jiżdiedu r-rati ta 'sopravivenza, speċjalment fl-iżvilupp taċ-Ċina."Il-membrana tagħna hija komponent ewlieni ta 'sistema li tintlibes minjatura, li tista' tirriproduċi l-funzjoni ta 'filtrazzjoni tal-kliewi, ittejjeb ħafna l-kumdità u l-affordabbiltà madwar id-dinja," qal Dr Moghaddam.
“Avvanzi kbar fit-trattament ta’ pazjenti b’emodijalisi u insuffiċjenza renali huma limitati mit-teknoloġija tal-membrana.It-teknoloġija tal-membrana ma għamletx progress sinifikanti f'dawn l-aħħar għexieren ta 'snin.L-avvanz fundamentali tat-teknoloġija tal-membrana jeħtieġ titjib tad-dijalisi renali.Materjali permeabbli u selettiv ħafna, bħall-membrana ultra-rqiqa tal-ossidu tal-graffen żviluppata hawn, jistgħu jibdlu l-paradigma.Membrani permeabbli ultra-rqaq jistgħu mhux biss jirrealizzaw dijalizzaturi minjaturizzati, iżda wkoll apparat reali portabbli u li jintlibes, u b'hekk itejbu l-kwalità tal-ħajja u l-pronjosi tal-pazjent.James L. McGrath qal li huwa professur tal-inġinerija bijomedika fl-Università ta 'Rochester u ko-inventur ta' teknoloġija ġdida ta 'membrana tas-silikon ultra-rqiqa għal diversi applikazzjonijiet bijoloġiċi (Natura, 2007).
Din ir-riċerka kienet iffinanzjata mill-Istitut Nazzjonali tal-Immaġini Bijomediċi u l-Bijoinġinerija (NIBIB) taħt l-Istituti Nazzjonali tas-Saħħa.It-tim ta’ Dr Moghaddam jinkludi lil Dr Richard P. Rode, sħabi postdottorat fl-UF MAE, Dr Thomas R. Gaborski (ko-investigatur prinċipali), Daniel Ornt, MD (ko-investigatur prinċipali), u Henry C tad-Dipartiment tal-Bijomedika Inġinerija, Istitut tat-Teknoloġija ta' Rochester.Dr Chung u Hayley N. Miller.
Dr Moghaddam huwa membru tal-Grupp ta 'Mikrosistemi Interdixxiplinari UF u jmexxi l-Laboratorju ta' Sistemi ta 'Enerġija Nanostrutturati (NESLabs), li l-missjoni tiegħu hija li jtejjeb il-livell ta' għarfien ta 'nanoinġinerija ta' strutturi porużi funzjonali u fiżika ta 'trażmissjoni mikro/nanoskala.Huwa jġib flimkien diversi dixxiplini tal-inġinerija u x-xjenza biex jifhem aħjar il-fiżika tat-trasmissjoni fuq skala mikro/nano u jiżviluppa strutturi u sistemi tal-ġenerazzjoni li jmiss b'rendiment u effiċjenza ogħla.
Herbert Wertheim College of Engineering 300 Weil Hall PO Box 116550 Gainesville, FL 32611-6550 Numru tat-telefon tal-uffiċċju