I ricercatori di u Dipartimentu di Ingegneria Meccanica è Aerospaziale (MAE) di a Scola di Ingegneria Herbert Wertheim anu sviluppatu un novu tipu di membrana di hemodialysis fatta di oxidu di graphene (GO), chì hè un materiale stratificato monoatomicu.Hè previstu di cambià cumplettamente u trattamentu di a dialisi renale cù pacienza.Stu avanzamentu permette à u microchip dialyzer per esse attaccatu à a pelle di u paci.Operatu sottu pressione arteriale, eliminerà a pompa di sangue è u circuitu di sangue extracorporeale, chì permette a dialisi sicura in u cunfortu di a vostra casa.In cunfrontu cù a membrana polimerica esistente, a permeabilità di a membrana hè di dui ordini di grandezza più altu, hà a cumpatibilità di sangue, è ùn hè micca cusì faciule di scala cum'è e membrane polimeru.
Prufissuri Knox T. Millsaps di MAE è piombu circadori di u prughjettu membrana Saeed Moghaddam è a so squadra anu sviluppatu un novu prucessu chì implica self-assemblea è ottimisazione di e proprietà fisiche è chimichi di nanoplatelets GO.Stu prucessu solu trasforma i strati 3 GO in assemblee nanosheet altamente organizate, ottenendu cusì permeabilità è selettività ultra-alta."Sviluppendu una membrana chì hè significativamente più permeabile cà a so contraparte biologica, a membrana basale glomerulare (GBM) di u rino, avemu dimustratu u grande potenziale di nanomateriali, nanoingegneria è auto-assemblamentu moleculare".Mogda Dr Mu hà dettu.
U studiu di u funziunamentu di a membrana in i scenarii di l'emodialisi hà pruduttu risultati assai incuraghjini.I coefficienti di sieving di urea è cytochrome-c sò 0,5 è 0,4, rispettivamente, chì sò abbastanza per a dialisi lenta à longu andà, mantenendu più di 99% di l'albumina;studii nantu à l'emolisi, l'attivazione di u cumplementu è a coagulazione anu dimustratu chì sò paragunabili à i materiali di a membrana di dialisi esistenti O megliu cà a prestazione di i materiali di a membrana di dialisi esistenti.I risultati di stu studiu sò stati publicati in Advanced Materials Interfaces (5 di ferraghju 2021) sottu u tìtulu "Trilayer Interlinked Graphene Oxide Membrane for Wearable Hemodialyzer".
Dr Moghaddam hà dettu: "Avemu dimustratu un mosaicu urdinatu di nanoplatelet GO unicu auto-assemblatu, chì avanza assai u sforzu di deci anni in u sviluppu di membrani basati in graphene".Hè una piattaforma viable chì pò rinfurzà a dialisi notturna à pocu flussu in casa ".U duttore Moghaddam hè attualmente travagliatu nantu à u sviluppu di microchip cù novi membrani GO, chì avvicinaranu a ricerca più vicinu à a realità di furnisce i dispositi di hemodialysis wearable per i malati di malatie renali.
L'editoriale di Nature (marzu 2020) hà dichjaratu: "L'Organizazione Mondiale di a Salute stima chì circa 1,2 milioni di persone mori di insufficienza renale ogni annu in u mondu [è l'incidenza di a malatia renale terminale (ESRD) hè dovuta à a diabetes è l'ipertensione] ....Dialisi A cumminazzioni di limitazioni pratiche di tecnulugia è accessibilità significa ancu chì menu di a mità di e persone in bisognu di trattamentu anu accessu à questu.Dispositivi portabili miniaturizzati appropritamente sò una suluzione ecunomica per aumentà i tassi di sopravvivenza, in particulare in u sviluppu di a Cina."A nostra membrana hè un cumpunente chjave di un sistema wearable miniatura, chì pò ripruduce a funzione di filtrazione di u rino, migliurà assai cunfortu è accessibilità in u mondu", disse Dr Moghaddam.
"L'avanzi maiò in u trattamentu di i pazienti cù hemodialysis è fallimentu renale sò limitati da a tecnulugia di a membrana.A tecnulugia di a membrana ùn hà micca fattu un prugressu significativu in l'ultimi decennii.L'avanzamentu fundamentale di a tecnulugia di a membrana richiede a migliurà di a dialisi renale.Un Materiali altamente permeable è selettivu, cum'è a membrana ultra-sottile d'ossidu di grafene sviluppatu quì, pò cambià u paradigma.Membrane permeabili ultra-sottili ponu micca solu realizà dializzatori miniaturizzati, ma ancu veri dispositi portatili è purtati, migliurà cusì a qualità di vita è a pronostica di i pazienti.James L. McGrath hà dettu ch'ellu hè un prufessore di ingegneria biomedica in l'Università di Rochester è un co-inventore di una nova tecnulugia di membrana ultra-thin di silicone per diverse applicazioni biologiche (Nature, 2007).
Sta ricerca hè stata finanziata da l'Istitutu Naziunale di Imaging Biomedical è Bioengineering (NIBIB) sottu l'Istituti Naziunali di Salute.A squadra di u duttore Moghaddam include u duttore Richard P. Rode, postdoctoral fellow à UF MAE, u duttore Thomas R. Gaborski (co-investigatore principale), Daniel Ornt, MD (co-investigatore principale), è Henry C di u Dipartimentu di Biomedica. Ingegneria, Rochester Institute of Technology.U duttore Chung è Hayley N. Miller.
Dr Moghaddam hè un membru di u UF Interdisciplinary Microsystems Group è guida u Laboratoriu di Sistemi Energetici Nanostrutturati (NESLabs), chì a so missione hè di migliurà u livellu di cunniscenza di nanoingegneria di strutture porose funzionali è a fisica di trasmissione micro/nanoscale.Riunisce parechje discipline di l'ingegneria è a scienza per capisce megliu a fisica di a trasmissione micro / nano-scala è sviluppà strutture è sistemi di prossima generazione cù prestazioni è efficienza più altu.
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