Истраживачи са Одељења за машинство и ваздухопловство (МАЕ) Техничке школе Херберт Вертхајм развили су нови тип мембране за хемодијализу направљену од графен оксида (ГО), који је једноатомни слојевити материјал.Очекује се да ће стрпљиво потпуно променити третман дијализе бубрега.Овај напредак омогућава да се дијализатор микрочипа причврсти на кожу пацијента.Радећи под артеријским притиском, елиминисаће крвну пумпу и екстракорпорални крвни круг, омогућавајући безбедну дијализу у удобности вашег дома.У поређењу са постојећом полимерном мембраном, пропусност мембране је два реда величине већа, има компатибилност са крвљу и није је тако лако скалирати као полимерне мембране.
Професор Кнок Т. Миллсапс из МАЕ и водећи истраживач мембранског пројекта Саеед Могхаддам и његов тим развили су нови процес који укључује самосастављање и оптимизацију физичких и хемијских својстава ГО наноплочица.Овај процес само претвара 3 ГО слоја у високо организоване склопове нанолимова, чиме се постиже ултра-висока пропустљивост и селективност.„Развијањем мембране која је знатно пропуснија од свог биолошког колеге, гломеруларне базалне мембране (ГБМ) бубрега, показали смо велики потенцијал наноматеријала, наноинжењеринга и молекуларног самосастављања.Могда је рекао др Му.
Проучавање перформанси мембране у сценаријима хемодијализе дало је веома охрабрујуће резултате.Коефицијенти просејавања урее и цитокрома-ц су 0,5 и 0,4, респективно, што је довољно за дуготрајну спору дијализу уз задржавање више од 99% албумина;студије о хемолизи, активацији комплемента и коагулацији су показале да су упоредиви са постојећим материјалима дијализних мембрана или бољи од перформанси постојећих материјала дијализних мембрана.Резултати ове студије су објављени на Адванцед Материалс Интерфацес (5. фебруара 2021.) под насловом „Трослојна међусобно повезана графен оксидна мембрана за носиви хемодијализатор“.
Др Могхаддам је рекао: „Демонстрирали смо јединствени мозаик наручен од ГО наноплателета који се самостално склапа, који увелико унапређује десетогодишње напоре у развоју мембрана заснованих на графену.“То је одржива платформа која може побољшати ноћну дијализу са малим протоком код куће.Др Могхаддам тренутно ради на развоју микрочипова који користе нове ГО мембране, што ће приближити истраживање реалности обезбеђивања уређаја за хемодијализу који се могу носити за пацијенте са обољењем бубрега.
Натуре'с едиториал (март 2020) наводи: „Светска здравствена организација процењује да око 1,2 милиона људи сваке године широм света умре од затајења бубрега [а инциденца завршног стадијума бубрежне болести (ЕСРД) је последица дијабетеса и хипертензије]….Дијализа Комбинација практичних ограничења технологије и приступачности такође значи да мање од половине људи којима је потребно лечење има приступ њему.”Одговарајуће минијатуризовани носиви уређаји су економично решење за повећање стопе преживљавања, посебно у Кини у развоју.„Наша мембрана је кључна компонента минијатурног носивог система, који може да репродукује функцију филтрирања бубрега, значајно побољшавајући удобност и приступачност широм света“, рекао је др Могадам.
„Велики напредак у лечењу пацијената са хемодијализом и бубрежном инсуфицијенцијом ограничен је мембранском технологијом.Мембранска технологија није значајно напредовала у последњих неколико деценија.Основни напредак мембранске технологије захтева побољшање бубрежне дијализе.Високо пропусни и селективни материјали, као што је ултра-танка графен оксидна мембрана развијена овде, могу променити парадигму.Ултра танке пропусне мембране не могу само да реализују минијатуризоване дијализаторе, већ и праве преносиве и носиве уређаје, чиме се побољшава квалитет живота и прогноза пацијената.Џејмс Л. МекГрат је рекао да је професор биомедицинског инжењерства на Универзитету у Рочестеру и ко-изумитељ нове технологије ултра танких силиконских мембрана за различите биолошке примене (Натуре, 2007).
Ово истраживање је финансирао Национални институт за биомедицинско снимање и биоинжењеринг (НИБИБ) у оквиру Националног института за здравље.Тим др Могадама укључује др Ричарда П. Рода, постдокторског сарадника на УФ МАЕ, др Томаса Р. Габорског (ко-главни истраживач), Даниела Орнта, МД (ко-главног истраживача) и Хенрија Ц из Одељења за биомедицину Инжењеринг, Роцхестер Институте оф Тецхнологи.др Цхунг и Хаилеи Н. Миллер.
Др Могхаддам је члан УФ Интердисциплинари Мицросистемс Гроуп и води Лабораторију за наноструктуриране енергетске системе (НЕСЛабс), чија је мисија да унапреди ниво знања о наноинжењерингу функционалних порозних структура и физици преноса на микро/наносмеру.Он обједињује више дисциплина инжењерства и науке како би боље разумео физику микро/нано преноса и развио структуре и системе следеће генерације са већим перформансама и ефикасношћу.
Херберт Вертхеим Цоллеге оф Енгинееринг 300 Веил Халл ПО Бок 116550 Гаинесвилле, ФЛ 32611-6550 Број телефона канцеларије