हर्बर्ट वेर्थिम स्कूल ऑफ इंजिनिअरिंगच्या मेकॅनिकल आणि एरोस्पेस इंजिनिअरिंग (MAE) विभागातील संशोधकांनी ग्राफीन ऑक्साईड (GO) पासून बनविलेले हेमोडायलिसिस झिल्लीचा एक नवीन प्रकार विकसित केला आहे, जो एक मोनोअॅटॉमिक स्तरित सामग्री आहे.किडनी डायलिसिसच्या उपचारात संयमाने पूर्णपणे बदल होणे अपेक्षित आहे.या प्रगतीमुळे रुग्णाच्या त्वचेला मायक्रोचिप डायलायझर जोडता येतो.धमनी दाबाखाली कार्यरत, ते रक्त पंप आणि एक्स्ट्राकॉर्पोरियल रक्त सर्किट काढून टाकेल, ज्यामुळे तुमच्या घरात सुरक्षित डायलिसिस होऊ शकेल.विद्यमान पॉलिमर झिल्लीच्या तुलनेत, झिल्लीची पारगम्यता दोन क्रमाने जास्त आहे, रक्ताची सुसंगतता आहे आणि पॉलिमर पडद्याइतकी मोजमाप करणे सोपे नाही.
MAE चे प्रोफेसर नॉक्स टी. मिल्सॅप्स आणि झिल्ली प्रकल्पाचे प्रमुख संशोधक सईद मोघडम आणि त्यांच्या टीमने एक नवीन प्रक्रिया विकसित केली आहे ज्यामध्ये GO नॅनोप्लेटलेटच्या भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांचे स्वयं-संमेलन आणि ऑप्टिमायझेशन समाविष्ट आहे.ही प्रक्रिया केवळ 3 GO स्तरांना अत्यंत व्यवस्थित नॅनोशीट असेंब्लीमध्ये रूपांतरित करते, ज्यामुळे अति-उच्च पारगम्यता आणि निवडकता प्राप्त होते."मूत्रपिंडाच्या त्याच्या जैविक समकक्ष, ग्लोमेरुलर बेसमेंट मेम्ब्रेन (GBM) पेक्षा लक्षणीयरीत्या अधिक झिरपणारा पडदा विकसित करून, आम्ही नॅनोमटेरिअल्स, नॅनोइंजिनियरिंग आणि आण्विक स्वयं-असेंबलीची मोठी क्षमता प्रदर्शित केली आहे."मोगदा डॉ मु.
हेमोडायलिसिस परिस्थितीत पडद्याच्या कार्यक्षमतेच्या अभ्यासाने खूप उत्साहवर्धक परिणाम दिले आहेत.युरिया आणि सायटोक्रोम-सी चे चाळण्याचे गुणांक अनुक्रमे 0.5 आणि 0.4 आहेत, जे 99% पेक्षा जास्त अल्ब्युमिन राखून दीर्घकालीन स्लो डायलिसिससाठी पुरेसे आहेत;हेमोलिसिस, कॉम्प्लिमेंट ऍक्‍टिव्हेशन आणि कोग्युलेशन वरील अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की ते विद्यमान डायलिसिस मेम्ब्रेन सामग्रीशी तुलना करता येतात किंवा विद्यमान डायलिसिस झिल्ली सामग्रीच्या कामगिरीपेक्षा चांगले असतात.या अभ्यासाचे परिणाम अॅडव्हान्स्ड मटेरिअल्स इंटरफेस (फेब्रुवारी 5, 2021) वर “वेअरेबल हेमोडायलायझरसाठी ट्रायलेअर इंटरलिंक्ड ग्राफीन ऑक्साइड मेम्ब्रेन” या शीर्षकाखाली प्रकाशित करण्यात आले आहेत.
डॉ. मोघड्डम म्हणाले: "आम्ही एक अद्वितीय स्वयं-एकत्रित GO नॅनोप्लेटलेट ऑर्डर केलेले मोज़ेक प्रदर्शित केले आहे, जे ग्राफीन-आधारित झिल्लीच्या विकासासाठी दहा वर्षांच्या प्रयत्नांना मोठ्या प्रमाणात पुढे आणते."हे एक व्यवहार्य व्यासपीठ आहे जे घरी कमी-प्रवाह रात्रीचे डायलिसिस वाढवू शकते.”डॉ. मोघड्डम सध्या नवीन GO मेम्ब्रेन वापरून मायक्रोचिप्सच्या विकासावर काम करत आहेत, ज्यामुळे किडनीच्या आजाराच्या रुग्णांसाठी वेअरेबल हेमोडायलिसिस उपकरण उपलब्ध करून देण्याच्या वास्तवाच्या जवळ संशोधन होईल.
नेचरच्या संपादकीयात (मार्च २०२०) असे म्हटले आहे: “जागतिक आरोग्य संघटनेचा अंदाज आहे की जगभरात दरवर्षी अंदाजे 1.2 दशलक्ष लोक मूत्रपिंड निकामी होऊन मरतात [आणि शेवटच्या टप्प्यातील मूत्रपिंडाचा रोग (ESRD) मधुमेह आणि उच्च रक्तदाबामुळे होतो]….डायलिसिस तंत्रज्ञानाच्या व्यावहारिक मर्यादा आणि परवडण्याजोगे याचा अर्थ असा आहे की उपचाराची गरज असलेल्या निम्म्याहून कमी लोकांना ते उपलब्ध आहे.”योग्यरित्या लहान परिधान करण्यायोग्य उपकरणे जगण्याची दर वाढविण्यासाठी एक आर्थिक उपाय आहे, विशेषतः विकास चीनमध्ये."आमचा पडदा हा सूक्ष्म परिधान करण्यायोग्य प्रणालीचा एक प्रमुख घटक आहे, जो किडनीच्या गाळण्याची प्रक्रिया पुनरुत्पादित करू शकतो, जगभरात आराम आणि परवडण्यामध्ये मोठ्या प्रमाणात सुधारणा करू शकतो," डॉ. मोघडम म्हणाले.
“हेमोडायलिसिस आणि मूत्रपिंड निकामी झालेल्या रूग्णांच्या उपचारात मोठी प्रगती झिल्ली तंत्रज्ञानाद्वारे मर्यादित आहे.मेम्ब्रेन तंत्रज्ञानाने गेल्या काही दशकांत फारशी प्रगती केलेली नाही.झिल्ली तंत्रज्ञानाच्या मूलभूत प्रगतीसाठी रेनल डायलिसिसमध्ये सुधारणा आवश्यक आहे.येथे विकसित अति-पातळ ग्राफीन ऑक्साईड झिल्ली सारखी अत्यंत पारगम्य आणि निवडक सामग्री, प्रतिमान बदलू शकते.अति-पातळ पारगम्य पडदा केवळ सूक्ष्म डायलायझर्सच नव्हे तर वास्तविक पोर्टेबल आणि परिधान करण्यायोग्य उपकरणे देखील ओळखू शकतात, ज्यामुळे जीवनाची गुणवत्ता आणि रुग्णाचे निदान सुधारते.जेम्स एल. मॅकग्रा यांनी सांगितले की ते रोचेस्टर विद्यापीठातील बायोमेडिकल अभियांत्रिकीचे प्राध्यापक आहेत आणि विविध जैविक अनुप्रयोगांसाठी नवीन अति-पातळ सिलिकॉन झिल्ली तंत्रज्ञानाचे सह-शोधक आहेत (नेचर, 2007).
या संशोधनाला नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ हेल्थ अंतर्गत नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ बायोमेडिकल इमेजिंग अँड बायोइंजिनियरिंग (NIBIB) द्वारे निधी दिला गेला.डॉ. मोघडम यांच्या टीममध्ये डॉ. रिचर्ड पी. रोडे, UF MAE मधील पोस्टडॉक्टरल फेलो, डॉ. थॉमस आर. गॅबोर्स्की (सह-मुख्य अन्वेषक), डॅनियल ऑर्ंट, MD (सह-मुख्य अन्वेषक) आणि बायोमेडिकल विभागाचे हेन्री सी यांचा समावेश आहे. अभियांत्रिकी, रोचेस्टर इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी.डॉ. चुंग आणि हेली एन. मिलर.
डॉ. मोघड्डम हे UF इंटरडिसिप्लिनरी मायक्रोसिस्टम्स ग्रुपचे सदस्य आहेत आणि नॅनोस्ट्रक्चर्ड एनर्जी सिस्टम्स लॅबोरेटरी (NESLabs) चे नेतृत्व करतात, ज्यांचे ध्येय फंक्शनल सच्छिद्र संरचना आणि सूक्ष्म/नॅनोस्केल ट्रान्समिशन फिजिक्सच्या नॅनोइंजिनियरिंगचे ज्ञान स्तर सुधारणे आहे.सूक्ष्म/नॅनो-स्केल ट्रान्समिशनचे भौतिकशास्त्र अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी आणि उच्च कार्यक्षमता आणि कार्यक्षमतेसह पुढील पिढीची संरचना आणि प्रणाली विकसित करण्यासाठी ते अभियांत्रिकी आणि विज्ञानाच्या अनेक शाखा एकत्र आणतात.
हर्बर्ट वेर्थिम कॉलेज ऑफ इंजिनियरिंग 300 वेइल हॉल पीओ बॉक्स 116550 गेनेसविले, FL 32611-6550 ऑफिस फोन नंबर