Fuerscher vum Department of Mechanical and Aerospace Engineering (MAE) vun der Herbert Wertheim School of Engineering hunn eng nei Zort Hämodialyse Membran aus Graphenoxid (GO) entwéckelt, wat e monoatomescht Schichtenmaterial ass.Et gëtt erwaart d'Behandlung vun der Nierdialyse gedëlleg komplett z'änneren.Dëse Fortschrëtt erlaabt de Mikrochip Dialysator un der Haut vum Patient ze befestigen.Operéiert ënner arteriellen Drock, wäert et d'Bluttpompel an den extrakorporeale Bluttkrees eliminéieren, wat sécher Dialyse am Komfort vun Ärem Heem erlaabt.Am Verglach mat der existéierender Polymer Membran ass d'Permeabilitéit vun der Membran zwou Uerderen vun der Gréisst méi héich, huet Bluttkompatibilitéit an ass net sou einfach ze skaléieren wéi Polymer Membranen.
Professer Knox T. Millsaps vun MAE a Lead Fuerscher vum Membranprojet Saeed Moghaddam a seng Equipe hunn en neie Prozess entwéckelt, deen d'Selbstversammlung an d'Optimiséierung vun de physikaleschen a chemeschen Eegeschafte vun GO Nanoplatelets involvéiert.Dëse Prozess verwandelt nëmmen déi 3 GO Schichten an héich organiséiert Nanosheet Assembléeë, doduerch ultra-héich Permeabilitéit a Selektivitéit z'erreechen."Duerch d'Entwécklung vun enger Membran déi wesentlech méi permeabel ass wéi säi biologesche Kolleg, déi glomerulär Kellermembran (GBM) vun der Nier, hu mir de grousse Potenzial vun Nanomaterialien, Nanoengineering a molekulare Selbstversammlung bewisen."Mogda Dr Mu gesot.
D'Studie vun der Membranleistung an Hämodialyse Szenarie huet ganz encouragéierend Resultater produzéiert.D'Siivkoeffizienten vun Harnstoff an Zytokrom-c sinn 0,5 an 0,4 respektiv, déi genuch sinn fir laangfristeg lues Dialyse wärend méi wéi 99% Albumin behalen;Studien iwwer Hämolyse, Ergänzungsaktivéierung a Koagulatioun hu gewisen datt se mat existéierende Dialysemembranmaterialien vergläichbar sinn Oder besser wéi d'Leeschtung vun existente Dialysemembranmaterialien.D'Resultater vun dëser Etude goufen op Advanced Materials Interfaces publizéiert (5. Februar 2021) ënner dem Titel "Trilayer Interlinked Graphene Oxide Membrane for Wearable Hemodialyzer".
Dr Moghaddam sot: "Mir hunn en eenzegaartege selbstversammlungen GO Nanoplatelet bestallt Mosaik bewisen, wat den zéng Joer Effort an der Entwécklung vu graphene-baséierte Membranen staark fördert."Et ass eng liewensfäeg Plattform déi Low-Flow Nuecht Dialyse doheem verbesseren kann.Dr Moghaddam schafft momentan un der Entwécklung vu Mikrochips mat neie GO Membranen, déi d'Fuerschung méi no un d'Realitéit bréngen fir wearable Hämodialyse-Geräter fir Nierkrankheetspatienten ze liwweren.
Nature's Editorial (Mäerz 2020) sot: "D'Weltgesondheetsorganisatioun schätzt datt ongeféier 1.2 Millioune Leit all Joer un Nierenausfall stierwen weltwäit [an d'Heefegkeet vun Endstadium Nier Krankheet (ESRD) ass wéinst Diabetis an Hypertonie] ....Dialyse D'Kombinatioun vu praktesche Beschränkungen vun der Technologie a Bezuelbarkeet bedeit och datt manner wéi d'Halschent vun de Leit, déi Behandlung brauchen, Zougang dozou hunn.Passend miniaturiséiert wearable Geräter sinn eng ekonomesch Léisung fir d'Iwwerliewensraten ze erhéijen, besonnesch an der Entwécklung vu China."Eis Membran ass e Schlësselkomponent vun engem Miniatur wearable System, deen d'Filtratiounsfunktioun vun der Nier reproduzéieren kann, d'Komfort a Bezuelbarkeet weltwäit verbesseren", sot den Dr Moghaddam.
"Grouss Fortschrëtter bei der Behandlung vu Patienten mat Hämodialyse an Nierenausfall sinn duerch Membrantechnologie limitéiert.D'Membrantechnologie huet an de leschte Joerzéngte kee bedeitende Fortschrëtt gemaach.De fundamentale Fortschrëtt vun der Membrantechnologie erfuerdert d'Verbesserung vun der Nierdialyse.Eng héich permeabel a selektiv Materialien, sou wéi déi ultra-dënn Grafenoxid-Membran, déi hei entwéckelt goufen, kënnen de Paradigma änneren.Ultra-dënn permeabel Membranen kënnen net nëmmen miniaturiséiert Dialysatoren realiséieren, awer och echt portable a wearable Geräter, an doduerch d'Liewensqualitéit an d'Prognose vum Patient verbesseren.Den James L. McGrath sot, datt hien e Professer fir biomedizinesch Ingenieur an der University of Rochester ass an e Co-Erfinder vun enger neier ultra-dënnem Siliziummembrantechnologie fir verschidde biologesch Uwendungen (Nature, 2007).
Dës Fuerschung gouf finanzéiert vum National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB) ënner den National Institutes of Health.D'Team vum Dr Moghaddam enthält den Dr Richard P. Rode, Postdoctoral Matbierger um UF MAE, den Dr Thomas R. Gaborski (Co-Haaptenquêteur), Daniel Ornt, MD (Co-Haaptenquêteur), an den Henry C vum Department of Biomedical Ingenieur, Rochester Institute of Technology.Dr Chung an Hayley N. Miller.
Dr Moghaddam ass Member vun der UF Interdisziplinärer Mikrosysteme Grupp a féiert den Nanostructured Energy Systems Laboratory (NESLabs), deem seng Missioun ass d'Wëssenniveau vun der Nanoengineering vu funktionnelle porösen Strukturen a Mikro / Nanoscale Transmissiounsphysik ze verbesseren.Hie bréngt verschidde Disziplinnen vun Ingenieuren a Wëssenschaften zesummen fir d'Physik vun der Mikro / Nano-Skala Iwwerdroung besser ze verstoen an d'nächst Generatioun Strukturen a Systemer mat méi héijer Leeschtung an Effizienz z'entwéckelen.
Herbert Wertheim College of Engineering 300 Weil Hall PO Box 116550 Gainesville, FL 32611-6550 Office Telefonsnummer