Герберт Вертхайм атындагы инженердик мектебинин Механикалык жана аэрокосмостук инженерия бөлүмүнүн (MAE) изилдөөчүлөрү моноатомдук катмарлуу материал болгон графен оксидинен (GO) жасалган гемодиализ мембранасынын жаңы түрүн иштеп чыгышты.Бул толугу менен сабырдуу бөйрөк диализ дарылоону өзгөртүү күтүлүүдө.Бул прогресс микрочип диализаторду пациенттин терисине жабыштырууга мүмкүндүк берет.Артериялык басым астында иштеп, ал кандын насосун жана экстракорпоралдык кан айланууну жок кылат, бул сиздин үйүңүздө коопсуз диализ жүргүзүүгө мүмкүндүк берет.Учурдагы полимердик мембранага салыштырмалуу мембрананын өткөрүмдүүлүгү эки эсе жогору, канга шайкеш келет жана полимердик мембраналардай масштабдалышы оңой эмес.
MAE профессору Нокс Т. Миллсапс жана мембраналык долбоордун жетектөөчү изилдөөчүсү Саид Могаддам жана анын командасы GO наноплателеттеринин физикалык жана химиялык касиеттерин өзүн-өзү чогултууну жана оптималдаштырууну камтыган жаңы процессти иштеп чыгышты.Бул процесс 3 GO катмарын гана жогорку уюшкан нанобаракчалардын жыйындарына айлантат, ошону менен өтө жогорку өткөрүмдүүлүккө жана селективдүүлүккө жетишет."Өзүнүн биологиялык кесиптешине, бөйрөктүн гломерулярдык фундаменталдык мембранасына (GBM) караганда бир кыйла көбүрөөк өткөрүүчү мембрананы иштеп чыгуу менен биз наноматериалдардын, наноинженердиктин жана молекулярдык өзүн-өзү чогултуунун зор мүмкүнчүлүктөрүн көрсөттүк."Могда доктор Му айтты.
Гемодиализдин сценарийлериндеги мембрананын иштешин изилдөө абдан кубандырарлык натыйжаларды берди.Мочевина менен цитохром-стин электен өткөрүү коэффициенттери тиешелүүлүгүнө жараша 0,5 жана 0,4 болуп саналат, алар альбуминдин 99%дан ашыгын кармап туруу менен узак мөөнөттүү жай диализ үчүн жетиштүү;гемолиз, комплементти активдештирүү жана коагуляция боюнча изилдөөлөр алардын учурдагы диализ мембранасынын материалдары менен салыштырууга болоорун же учурдагы диализ мембранасынын материалдарынан жакшыраак экендигин көрсөттү.Бул изилдөөнүн натыйжалары Advanced Materials Interfaces сайтында (2021-жылдын 5-февралында) “Кийилүүчү гемодиализатор үчүн үч катмарлуу графен оксидинин мембранасы” деген аталышта жарыяланды.
Доктор Могаддам мындай деди: «Биз уникалдуу өзүнөн өзү чогултулган GO наноплателет заказ кылган мозаиканы көрсөттүк, ал графенге негизделген мембраналарды иштеп чыгууда он жылдык күч-аракетти бир топ алдыга жылдырды».Бул үйдө аз агымдуу түнкү диализди өркүндөтүүгө жөндөмдүү платформа.Доктор Могаддам учурда жаңы GO мембраналарын колдонуу менен микрочиптерди иштеп чыгуунун үстүндө иштеп жатат, бул изилдөөлөрдү бөйрөк оорулары менен ооруган бейтаптар үчүн тагынуучу гемодиализ аппараттары менен камсыз кылуу чындыкка жакындатат.
Nature'тин редакциялык макаласында (март, 2020-жыл) мындай деп айтылган: "Дүйнөлүк саламаттыкты сактоо уюму жыл сайын дүйнө жүзү боюнча болжол менен 1.2 миллион адам бөйрөк жетишсиздигинен каза болорун [жана бөйрөк оорусунун акыркы стадиясында (ESRD) оорушу кант диабети менен гипертониядан улам болот]....Диализ Технологиянын практикалык чектөөлөрүнүн жана жеткиликтүүлүктүн айкалышы да дарылоого муктаж адамдардын жарымынан азы ага жетүү мүмкүнчүлүгүнө ээ экенин билдирет.Тиешелүү кичирейтилген тагынуучу аппараттар, айрыкча Кытайдын өнүгүүсүндө, аман калуу деңгээлин жогорулатуу үчүн үнөмдүү чечим болуп саналат."Биздин мембрана бөйрөктүн чыпкалоо функциясын кайра жаратып, дүйнө жүзү боюнча комфортту жана жеткиликтүүлүгүн бир топ жакшырта алган кичирейтүүчү системанын негизги компоненти болуп саналат", - деди доктор Могаддам.
«Гемодиализ жана бөйрөк жетишсиздиги менен ооруган бейтаптарды дарылоодогу негизги жетишкендиктер мембраналык технология менен чектелген.Мембраналык технология акыркы бир нече он жылдыкта олуттуу прогресске жетишкен жок.Мембраналык технологиянын фундаменталдуу өнүгүшү бөйрөк диализинин өркүндөтүлүшүн талап кылат.Бул жерде иштелип чыккан өтө жука графен оксидинин мембранасы сыяктуу өтө өткөргүч жана тандалма материалдар парадигманы өзгөртө алат.Ультра жука өткөргүч мембраналар кичирейтилген диализаторлорду гана ишке ашырбастан, ошондой эле реалдуу көчмө жана тагынуучу түзүлүштөрдү ишке ашыра алат, ошону менен жашоонун сапатын жана пациенттин прогнозун жакшыртат.Джеймс Л. МакГрат ал Рочестер университетинин биомедициналык инженерия профессору жана ар кандай биологиялык колдонмолор үчүн жаңы ультра жука кремний мембранасынын технологиясын ойлоп табуучу экенин айтты (Nature, 2007).
Бул изилдөө Улуттук Саламаттыкты сактоо Институтунун алдындагы Биомедикалык сүрөттөө жана биоинженерия улуттук институту (NIBIB) тарабынан каржыланган.Доктор Могаддамдын командасынын курамына UF MAE доктурдан кийинки изилдөөчү доктор Ричард П. Роде, доктор Томас Р. Габорски (негизги изилдөөчү), Дэниел Орнт, MD (негизги изилдөөчү) жана Биомедициналык департаментинин Генри С. Инженердик, Рочестер технологиялык институту.Доктор Чунг жана Хейли Н. Миллер.
Доктор Могхаддам UF Interdisciplinary Microsystems тобунун мүчөсү жана наноструктураланган энергетикалык системалар лабораториясын (NESLabs) жетектейт, анын миссиясы функционалдык тешиктүү структуралардын наноинженерлиги жана микро/наноөлчөмдөгү берүү физикасы боюнча билим деңгээлин жогорулатуу.Ал микро/нано-масштабдагы берүүнүн физикасын жакшыраак түшүнүү жана жогорку натыйжалуулугу жана эффективдүүлүгү менен кийинки муундагы структураларды жана системаларды иштеп чыгуу үчүн инженердик жана илимдин бир нече дисциплинасын бириктирет.
Герберт Вертхайм инженердик колледжи 300 Weil Hall PO Box 116550 Гейнсвилл, FL 32611-6550 Офис телефон номери