Undersikers fan 'e ôfdieling Mechanical and Aerospace Engineering (MAE) fan' e Herbert Wertheim School of Engineering hawwe in nij type hemodialysemembraan ûntwikkele makke fan graphene okside (GO), dat is in monoatomysk laach materiaal.It wurdt ferwachte om de behanneling fan nierdialyse geduldich te feroarjen.Dizze foarútgong lit de mikrochip-dialysator oan 'e hûd fan' e pasjint wurde hechte.Operearje ûnder arteriële druk sil it de bloedpomp en it ekstrakorporeale bloedsirkwy eliminearje, wêrtroch feilige dialyse yn it komfort fan jo hûs mooglik is.Yn ferliking mei de besteande polymear membraan, de permeabiliteit fan it membraan is twa oarders fan grutte heger, hat bloed komptabiliteit, en is net sa maklik te skaalfergrutting as polymear membranen.
Professor Knox T. Millsaps fan MAE en leadûndersiker fan it membraanprojekt Saeed Moghaddam en syn team hawwe in nij proses ûntwikkele wêrby't sels-assemblage en optimisaasje fan 'e fysike en gemyske eigenskippen fan GO nanoplatelets.Dit proses feroaret allinich de 3 GO-lagen yn heul organisearre nanoblêd-assemblies, wêrtroch ultra-hege permeabiliteit en selektiviteit berikke."Troch it ûntwikkeljen fan in membraan dat signifikant mear permeabel is dan syn biologyske tsjinhinger, it glomerulêre basale membraan (GBM) fan 'e nier, hawwe wy it grutte potinsjeel fan nanomaterialen, nano-engineering en molekulêre sels-assemblage oantoand."Mogda Dr. Mu sei.
De stúdzje fan membraanprestaasjes yn hemodialyse-senario's hat heul bemoedigjende resultaten produsearre.De siftkoëffisjinten fan urea en cytochrome-c binne respektivelik 0,5 en 0,4, dy't genôch binne foar lange termyn stadige dialyse mei behâld fan mear as 99% fan albumine;stúdzjes op hemolysis, komplement aktivearring en coagulation hawwe sjen litten dat se binne te fergelykjen mei besteande dialyse membraan materialen Of better as de prestaasjes fan besteande dialyse membraan materialen.De resultaten fan dizze stúdzje binne publisearre op Advanced Materials Interfaces (5 febrewaris 2021) ûnder de titel "Trilayer Interlinked Graphene Oxide Membrane for Wearable Hemodialyzer".
Dr. Moghaddam sei: "Wy hawwe in unyk sels gearstald GO nanoplatelet besteld mozaïek oantoand, dy't de tsienjierrige ynspanning yn 'e ûntwikkeling fan grafene-basearre membranen sterk foarútgong."It is in libbensfetber platfoarm dat nachtdialyse mei leechstream thús kin ferbetterje.Dr Moghaddam wurket op it stuit oan 'e ûntwikkeling fan mikrochips mei help fan nije GO-membranen, dy't ûndersyk tichter by de realiteit bringe sil fan it leverjen fan draachbere hemodialyse-apparaten foar pasjinten mei niersykte.
De redaksje fan Nature (maart 2020) stelde: "De Wrâldsûnensorganisaasje skat dat sawat 1.2 miljoen minsken elk jier wrâldwiid stjerre oan nierfalen [en de ynsidinsje fan end-stage renal disease (ESRD) komt troch diabetes en hypertensie] ....Dialyse De kombinaasje fan praktyske beheiningen fan technology en betelberens betsjut ek dat minder as de helte fan 'e minsken dy't behanneling nedich hawwe tagong ta it.Passend miniaturisearre draachbere apparaten binne in ekonomyske oplossing om oerlibbingssifers te ferheegjen, foaral yn ûntwikkeling Sina."Us membraan is in wichtige komponint fan in miniatuer wearable systeem, dat kin de filtraasjefunksje fan 'e nieren reprodusearje, en it komfort en betelberens wrâldwiid sterk ferbetterje," sei Dr. Moghaddam.
"Grutte foarútgong yn 'e behanneling fan pasjinten mei hemodialyse en nierfalen wurde beheind troch membraantechnology.Membraantechnology hat yn 'e ôfrûne pear desennia gjin signifikante foarútgong makke.De fûnemintele foarútgong fan membraantechnology fereasket ferbettering fan nierdialyse.In tige permeabele en selektive Materialen, lykas de ultra-tinne graphene okside membraan ûntwikkele hjir, kin feroarje it paradigma.Ultra-tinne permeabele membranen kinne net allinich miniaturisearre dialyzers realisearje, mar ek echte draachbere en draachbere apparaten, wêrtroch de kwaliteit fan it libben en de prognose fan pasjinten ferbetterje.James L. McGrath sei dat hy in heechlearaar biomedyske yngenieur is oan 'e Universiteit fan Rochester en in mei-útfiner fan in nije ultra-tinne silisiummembraantechnology foar ferskate biologyske tapassingen (Nature, 2007).
Dit ûndersyk waard finansierd troch it National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB) ûnder de National Institutes of Health.It team fan Dr. Moghaddam omfettet Dr. Richard P. Rode, postdoctoral fellow by UF MAE, Dr. Thomas R. Gaborski (mei-haadûndersiker), Daniel Ornt, MD (mei-haadûndersiker), en Henry C fan 'e ôfdieling Biomedical Engineering, Rochester Institute of Technology.Dr Chung en Hayley N. Miller.
Dr Moghaddam is lid fan 'e UF Interdisciplinary Microsystems Group en liedt it Nanostructured Energy Systems Laboratory (NESLabs), waans missy is it ferbetterjen fan it kennisnivo fan nano-engineering fan funksjonele poreuze struktueren en mikro / nanoskaal oerdrachtfysika.Hy bringt meardere dissiplines fan yngenieur en wittenskip byinoar om de fysika fan mikro / nano-skaal oerdracht better te begripen en struktueren en systemen fan folgjende generaasje te ûntwikkeljen mei hegere prestaasjes en effisjinsje.
Herbert Wertheim College of Engineering 300 Weil Hall PO Box 116550 Gainesville, FL 32611-6550 Office telefoannûmer