Studiuesit nga Departamenti i Inxhinierisë Mekanike dhe Hapësirës Ajrore (MAE) të Shkollës së Inxhinierisë Herbert Wertheim kanë zhvilluar një lloj të ri membrane hemodialize të bërë nga oksidi i grafenit (GO), i cili është një material me shtresa monoatomike.Pritet të ndryshojë plotësisht trajtimin e dializës së veshkave me durim.Ky avancim lejon që dializatori i mikroçipit të ngjitet në lëkurën e pacientit.Duke funksionuar nën presion arterial, do të eliminojë pompën e gjakut dhe qarkun e gjakut jashtëkorporal, duke lejuar dializë të sigurt në komoditetin e shtëpisë tuaj.Krahasuar me membranën ekzistuese të polimerit, përshkueshmëria e membranës është dy gradë më e lartë, ka përputhshmëri me gjakun dhe nuk është aq e lehtë për t'u shkallëzuar sa membranat polimer.
Profesor Knox T. Millsaps i MAE dhe studiuesi kryesor i projektit të membranës Saeed Moghaddam dhe ekipi i tij kanë zhvilluar një proces të ri që përfshin vetë-montimin dhe optimizimin e vetive fizike dhe kimike të nanotrombociteve GO.Ky proces i kthen vetëm 3 shtresat GO në montime nanofletë shumë të organizuara, duke arritur kështu përshkueshmëri dhe selektivitet ultra të lartë.“Duke zhvilluar një membranë që është dukshëm më e përshkueshme se homologu i saj biologjik, membrana bazë glomerulare (GBM) e veshkave, ne kemi demonstruar potencialin e madh të nanomaterialeve, nanoinxhinierisë dhe vetë-montimit molekular.”Mogda Dr Mu tha.
Studimi i performancës së membranës në skenarët e hemodializës ka prodhuar rezultate shumë inkurajuese.Koeficientët e shoshitjes së uresë dhe citokromit-c janë përkatësisht 0,5 dhe 0,4, të cilët janë të mjaftueshëm për dializë të ngadaltë afatgjatë duke mbajtur më shumë se 99% të albuminës;Studimet mbi hemolizën, aktivizimin e komplementit dhe koagulimin kanë treguar se ato janë të krahasueshme me materialet ekzistuese të membranës së dializës ose më të mira se performanca e materialeve ekzistuese të membranës së dializës.Rezultatet e këtij studimi janë publikuar në Advanced Materials Interfaces (5 shkurt 2021) nën titullin "Membrana e oksidit të grafenit të ndërlidhur me tre shtresa për hemodializer të veshur".
Dr. Moghaddam tha: "Ne kemi demonstruar një mozaik unik të porositur me nanotrombocite GO të montuar vetë, i cili përparon shumë përpjekjet dhjetëvjeçare në zhvillimin e membranave me bazë grafeni."Është një platformë e qëndrueshme që mund të përmirësojë dializën e natës me rrjedhje të ulët në shtëpi.”Dr. Moghaddam aktualisht është duke punuar në zhvillimin e mikroçipëve duke përdorur membranat e reja GO, të cilat do t'i afrojnë kërkimet më afër realitetit të ofrimit të pajisjeve të hemodializës për pacientët me sëmundje të veshkave.
Editoriali i Nature (Mars 2020) thoshte: “Organizata Botërore e Shëndetësisë vlerëson se afërsisht 1.2 milionë njerëz vdesin nga dështimi i veshkave çdo vit në mbarë botën [dhe incidenca e sëmundjes renale në fazën përfundimtare (ESRD) është për shkak të diabetit dhe hipertensionit]….Dializa Kombinimi i kufizimeve praktike të teknologjisë dhe përballueshmërisë do të thotë gjithashtu se më pak se gjysma e njerëzve që kanë nevojë për trajtim kanë akses në të.”Pajisjet e veshjes në miniaturë të përshtatshme janë një zgjidhje ekonomike për të rritur normat e mbijetesës, veçanërisht në Kinën e zhvillimit."Membrana jonë është një komponent kyç i një sistemi miniaturë të veshjes, i cili mund të riprodhojë funksionin e filtrimit të veshkave, duke përmirësuar shumë komoditetin dhe përballueshmërinë në mbarë botën," tha Dr. Moghaddam.
“Përparimet e mëdha në trajtimin e pacientëve me hemodializë dhe insuficiencë renale janë të kufizuara nga teknologjia membranore.Teknologjia e membranës nuk ka bërë përparim të rëndësishëm në dekadat e fundit.Përparimi themelor i teknologjisë së membranës kërkon përmirësimin e dializës renale.Një material shumë i përshkueshëm dhe selektiv, siç është membrana ultra e hollë e oksidit të grafenit e zhvilluar këtu, mund të ndryshojë paradigmën.Membranat e depërtueshme tepër të holla jo vetëm që mund të realizojnë dializatorë të miniaturë, por edhe pajisje të vërteta portative dhe të veshura, duke përmirësuar kështu cilësinë e jetës dhe prognozën e pacientit.James L. McGrath tha se ai është një profesor i inxhinierisë biomjekësore në Universitetin e Rochester dhe një bashkë-shpikës i një teknologjie të re membranash silikoni ultra të hollë për aplikime të ndryshme biologjike (Nature, 2007).
Ky hulumtim u financua nga Instituti Kombëtar i Imazhe Biomjekësore dhe Bioinxhinierisë (NIBIB) nën Institutin Kombëtar të Shëndetësisë.Ekipi i Dr. Moghaddam përfshin Dr. Richard P. Rode, student postdoktoral në UF MAE, Dr. Thomas R. Gaborski (bashkëhetues kryesor), Daniel Ornt, MD (bashkëhetues kryesor) dhe Henry C i Departamentit të Biomjekësisë Inxhinieri, Instituti i Teknologjisë në Rochester.Dr Chung dhe Hayley N. Miller.
Dr. Moghaddam është anëtar i Grupit Ndërdisiplinor të Microsystems UF dhe drejton Laboratorin e Sistemeve të Energjisë të Nanostrukturuar (NESLabs), misioni i të cilit është të përmirësojë nivelin e njohurive të nanoinxhinierisë së strukturave funksionale poroze dhe fizikës së transmetimit në shkallë mikro/nano.Ai bashkon disiplina të shumta të inxhinierisë dhe shkencës për të kuptuar më mirë fizikën e transmetimit në shkallë mikro/nano dhe për të zhvilluar struktura dhe sisteme të gjeneratës së ardhshme me performancë dhe efikasitet më të lartë.
Kolegji i Inxhinierisë Herbert Wertheim 300 Weil Hall PO Box 116550 Gainesville, FL 32611-6550 Numri i telefonit të zyrës