Mae ymchwilwyr o Adran Peirianneg Fecanyddol ac Awyrofod (MAE) Ysgol Beirianneg Herbert Wertheim wedi datblygu math newydd o bilen haemodialysis wedi'i gwneud o graphene ocsid (GO), sy'n ddeunydd haenog monoatomig.Mae disgwyl iddo newid y driniaeth o ddialysis arennau'n llwyr yn amyneddgar.Mae'r datblygiad hwn yn caniatáu i'r dialyzer microsglodyn gael ei gysylltu â chroen y claf.Gan weithredu o dan bwysau arterial, bydd yn dileu'r pwmp gwaed a'r cylched gwaed allgorfforol, gan ganiatáu dialysis diogel yng nghysur eich cartref.O'i gymharu â'r bilen polymer presennol, mae athreiddedd y bilen yn ddau orchymyn maint yn uwch, mae ganddi gydnawsedd gwaed, ac nid yw mor hawdd i'w raddfa â philenni polymer.
Mae'r Athro Knox T. Millsaps o MAE ac ymchwilydd arweiniol y prosiect pilen Saeed Moghaddam a'i dîm wedi datblygu proses newydd sy'n cynnwys hunan-gydosod ac optimeiddio priodweddau ffisegol a chemegol nanoplatennau GO.Nid yw'r broses hon ond yn troi'r 3 haen GO yn gynulliadau nano-daflen hynod drefnus, gan sicrhau athreiddedd a detholusrwydd tra-uchel.“Trwy ddatblygu pilen sy’n sylweddol fwy athraidd na’i chymar biolegol, pilen islawr glomerwlaidd (GBM) yr aren, rydym wedi dangos potensial mawr nano-ddeunyddiau, nano-beirianneg, a hunan-gydosod moleciwlaidd.”Meddai Mogda Dr. Mu.
Mae astudiaeth o berfformiad pilen mewn senarios haemodialysis wedi cynhyrchu canlyniadau calonogol iawn.Mae cyfernodau rhidyllu wrea a cytochrome-c yn 0.5 a 0.4, yn y drefn honno, sy'n ddigonol ar gyfer dialysis araf hirdymor tra'n cadw mwy na 99% o albwmin;mae astudiaethau ar hemolysis, actifadu ategu a cheulo wedi dangos eu bod yn debyg i ddeunyddiau pilen dialysis presennol Neu'n well na pherfformiad deunyddiau pilen dialysis presennol.Mae canlyniadau’r astudiaeth hon wedi’u cyhoeddi ar Ryngwynebau Deunyddiau Uwch (5 Chwefror, 2021) o dan y teitl “Trilayer Interlinked Graphene Oxide Membrane for Wearable Hemodialyzer”.
Dywedodd Dr. Moghaddam: “Rydym wedi dangos brithwaith unigryw hunan-gasglu nanoplatedau GO wedi'i archebu, sy'n hyrwyddo'n fawr yr ymdrech deng mlynedd i ddatblygu pilenni sy'n seiliedig ar graffen.”Mae’n blatfform hyfyw a all wella dialysis nos llif isel gartref.”Ar hyn o bryd mae Dr. Moghaddam yn gweithio ar ddatblygu microsglodion gan ddefnyddio pilenni GO newydd, a fydd yn dod ag ymchwil yn nes at realiti darparu dyfeisiau haemodialysis gwisgadwy ar gyfer cleifion clefyd yr arennau.
Dywedodd golygyddol Nature (Mawrth 2020): “Mae Sefydliad Iechyd y Byd yn amcangyfrif bod tua 1.2 miliwn o bobl yn marw o fethiant yr arennau bob blwyddyn ledled y byd [ac mae nifer yr achosion o glefyd arennol cam olaf (ESRD) oherwydd diabetes a gorbwysedd]….Dialysis Mae’r cyfuniad o gyfyngiadau ymarferol technoleg a fforddiadwyedd hefyd yn golygu bod llai na hanner y bobl sydd angen triniaeth yn gallu cael gafael arno.”Mae dyfeisiau gwisgadwy miniaturized priodol yn ateb darbodus i gynyddu cyfraddau goroesi, yn enwedig yn Tsieina datblygu.“Mae ein pilen yn elfen allweddol o system gwisgadwy fechan, a all atgynhyrchu swyddogaeth hidlo'r aren, gan wella cysur a fforddiadwyedd yn fawr ledled y byd,” meddai Dr. Moghaddam.
“Mae datblygiadau mawr mewn trin cleifion â haemodialysis a methiant arennol yn cael eu cyfyngu gan dechnoleg pilen.Nid yw technoleg bilen wedi gwneud cynnydd sylweddol yn ystod y degawdau diwethaf.Mae datblygiad sylfaenol technoleg pilen yn gofyn am wella dialysis arennol.A hynod athraidd a dethol Gall deunyddiau, megis y bilen graphene ocsid tra-denau a ddatblygwyd yma, newid y patrwm.Gall pilenni athraidd tra-denau nid yn unig wireddu dialyzers bach, ond hefyd dyfeisiau cludadwy a gwisgadwy go iawn, a thrwy hynny wella ansawdd bywyd a phrognosis cleifion.”Dywedodd James L. McGrath ei fod yn athro peirianneg fiofeddygol ym Mhrifysgol Rochester ac yn gyd-ddyfeisiwr technoleg pilen silicon tra-denau newydd ar gyfer cymwysiadau biolegol amrywiol (Nature, 2007).
Ariannwyd yr ymchwil hwn gan y Sefydliad Cenedlaethol Delweddu Biofeddygol a Biobeirianneg (NIBIB) o dan y Sefydliadau Iechyd Cenedlaethol.Mae tîm Dr. Moghaddam yn cynnwys Dr. Richard P. Rode, cymrawd ôl-ddoethurol yn UF MAE, Dr. Thomas R. Gaborski (cyd-brif ymchwilydd), Daniel Ornt, MD (cyd-brif ymchwilydd), a Henry C o'r Adran Biofeddygol Peirianneg, Sefydliad Technoleg Rochester .Chung a Hayley N. Miller.
Mae Dr. Moghaddam yn aelod o Grŵp Microsystemau Rhyngddisgyblaethol UF ac mae'n arwain y Labordy Systemau Ynni Nanostrwythuredig (NESLabs), a'i genhadaeth yw gwella lefel gwybodaeth nanobeirianneg strwythurau mandyllog swyddogaethol a ffiseg trawsyrru micro/nanoraddfa.Mae'n dod â disgyblaethau lluosog o beirianneg a gwyddoniaeth at ei gilydd i ddeall yn well ffiseg trawsyrru ar raddfa micro/nano-raddfa a datblygu strwythurau a systemau cenhedlaeth nesaf gyda pherfformiad ac effeithlonrwydd uwch.
Coleg Peirianneg Herbert Wertheim 300 Weil Hall Blwch Post 116550 Gainesville, FL 32611-6550 Rhif ffôn y swyddfa