Герберт Вертхаймын нэрэмжит инженерийн сургуулийн Механик ба сансар судлалын тэнхимийн (MAE) судлаачид моноатом давхаргат материал болох графены исэл (GO) -ээр хийсэн шинэ төрлийн гемодиализийн мембраныг зохион бүтээжээ.Бөөрний диализийн эмчилгээг тэвчээртэйгээр бүрэн өөрчлөх төлөвтэй байна.Энэхүү дэвшилт нь микрочип диализаторыг өвчтөний арьсанд холбох боломжийг олгодог.Артерийн даралтын дор ажилладаг тул цусны шахуурга болон биеийн гаднах цусны эргэлтийг устгаж, гэрт тань аюулгүй диализ хийх боломжийг олгоно.Одоо байгаа полимер мембрантай харьцуулахад мембраны нэвчилт нь хоёр дахин их, цусны нийцэмжтэй, полимер мембран шиг масштаблахад хялбар биш юм.
MAE-ийн профессор Нокс Т.Миллсапс, мембран төслийн ахлах судлаач Саид Могаддам болон түүний баг GO наноплателетуудын физик, химийн шинж чанарыг оновчтой болгох, өөрөө угсрах шинэ процессыг боловсруулжээ.Энэ процесс нь зөвхөн 3 GO давхаргыг өндөр зохион байгуулалттай нано хуудасны угсралт болгон хувиргаж, улмаар хэт өндөр нэвчилт болон сонгомол чанарыг бий болгодог."Бөөрний гломеруляр суурийн мембран (GBM)-аас хамаагүй илүү нэвчилттэй мембраныг бүтээснээр бид наноматериал, наноинженерчлэл, молекул өөрөө угсрах асар их боломжийг харуулсан."гэж Могда доктор Му хэлэв.
Гемодиализийн хувилбарт мембраны гүйцэтгэлийг судлах нь маш их урам зоригтой үр дүнд хүргэсэн.Мочевин ба цитохром-c-ийн шигших коэффициент нь тус бүр 0.5 ба 0.4 бөгөөд альбуминыг 99% -иас дээш байлгахын зэрэгцээ удаан хугацааны диализ хийхэд хангалттай;гемолиз, комплемент идэвхжүүлэлт, коагуляцийн талаархи судалгаанууд нь одоо байгаа диализийн мембраны материалтай харьцуулах боломжтой эсвэл одоо байгаа диализийн мембраны материалын гүйцэтгэлээс илүү сайн болохыг харуулсан.Энэхүү судалгааны үр дүнг Advanced Materials Interfaces (2021 оны 2-р сарын 5) дээр "Зүүж хэрэглэх боломжтой гемодиализаторын гурвалсан давхаргатай графен ислийн мембран" гарчигтайгаар нийтлэв.
Доктор Могаддам хэлэхдээ: "Бид графен дээр суурилсан мембраныг бүтээх арван жилийн хүчин чармайлтыг ихээхэн ахиулсан, өөрөө угсардаг GO наноплателет захиалгаар мозайкийг харуулсан."Энэ нь гэртээ бага урсгалтай шөнийн диализийг сайжруулах боломжтой платформ юм."Доктор Могаддам одоогоор шинэ GO мембраныг ашиглан бичил чип бүтээхээр ажиллаж байгаа бөгөөд энэ нь бөөрний өвчтэй өвчтөнүүдэд зүүдэг гемодиализийн төхөөрөмжөөр хангах судалгааг бодит байдалд ойртуулах болно.
Nature сэтгүүлийн редакцийн нийтлэлд (2020 оны 3-р сар) "Дэлхийн эрүүл мэндийн байгууллагын тооцоолсноор дэлхий даяар жил бүр ойролцоогоор 1.2 сая хүн бөөрний дутагдлын улмаас нас бардаг [мөн бөөрний төгсгөлийн өвчин (ESRD) нь чихрийн шижин, цусны даралт ихсэх өвчнөөс шалтгаалж байна) ....Диализ Технологийн практик хязгаарлалт, боломжийн хослол нь эмчилгээ шаардлагатай хүмүүсийн талаас бага хувь нь үүнийг авах боломжтой гэсэн үг юм."Зохих ёсоор жижигрүүлсэн зүүдэг төхөөрөмжүүд нь ялангуяа Хятад улсын хөгжилд эсэн мэнд амьдрах чадварыг нэмэгдүүлэх эдийн засгийн шийдэл юм.Доктор Могаддам “Манай мембран нь бөөрний шүүлтүүрийн функцийг нөхөн сэргээж, дэлхий даяар тав тухыг сайжруулж, хямд үнээр хангадаг бяцхан өмсөж болох системийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм” гэж Др.
“Гемодиализ, бөөрний дутагдалтай өвчтөнүүдийн эмчилгээний томоохон дэвшил нь мембраны технологиор хязгаарлагддаг.Мембран технологи сүүлийн хэдэн арван жилд дорвитой ахиц дэвшил гаргасангүй.Мембран технологийн суурь дэвшил нь бөөрний диализийг сайжруулахыг шаарддаг.Энд бүтээгдсэн хэт нимгэн графен ислийн мембран зэрэг өндөр нэвчилттэй, сонгомол материалууд нь парадигмыг өөрчилж магадгүй юм.Хэт нимгэн нэвчилттэй мембран нь зөвхөн жижигрүүлсэн диализатор төдийгүй жинхэнэ зөөврийн болон зүүж болох төхөөрөмжийг бүтээж, улмаар амьдралын чанар, өвчтөний таамаглалыг сайжруулдаг."Жеймс Л.МакГрат өөрийгөө Рочестерийн их сургуулийн биоанагаахын инженерийн профессор бөгөөд биологийн янз бүрийн хэрэглээнд зориулсан шинэ хэт нимгэн цахиурын мембраны технологийг хамтран зохион бүтээгч гэдгээ хэлсэн (Nature, 2007).
Энэхүү судалгааг Үндэсний эрүүл мэндийн хүрээлэнгийн дэргэдэх Биоанагаахын дүрслэл, биоинженерийн үндэсний хүрээлэн (NIBIB) санхүүжүүлсэн.Доктор Могаддамын багт UF MAE-ийн докторын дараах зөвлөх доктор Ричард П.Род, Доктор Томас Р.Габорски (хамтран судлаач), АУ-ны доктор Даниел Орнт (хамтран судлаач), Биоанагаахын тэнхимийн Хенри С нар багтсан. Инженер, Рочестерийн технологийн дээд сургууль.Доктор Чунг, Хэйли Н.Миллер нар.
Доктор Могаддам нь UF Салбар хоорондын микросистемийн группын гишүүн бөгөөд Нано бүтэцтэй эрчим хүчний системийн лабораторийг (NESLabs) удирддаг бөгөөд түүний эрхэм зорилго нь функциональ сүвэрхэг бүтэц, микро/нано хэмжээний дамжуулах физикийн наноинженерчлэлийн мэдлэгийн түвшинг дээшлүүлэх явдал юм.Тэрээр микро/нано хэмжээний дамжуулалтын физикийг илүү сайн ойлгож, илүү өндөр гүйцэтгэл, үр ашигтай дараагийн үеийн бүтэц, системийг хөгжүүлэхийн тулд инженерчлэл, шинжлэх ухааны олон салбарыг нэгтгэдэг.
Герберт Вертхайм Инженерийн коллеж 300 Weil Hall шуудангийн хайрцаг 116550 Gainesville, FL 32611-6550 Оффисын утасны дугаар