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新聞資訊

來源:阿肯色大學

阿肯色州 法耶特維爾市 – 阿肯色大學化學工程研究人員開發了一種設備,該設備可模擬人腎的血液過濾和離子遷移功能。該技術可以為處于腎臟疾病晚期的人們改變治療選擇。

化學工程副教授兼首席研究員克里斯塔·赫斯特金(Christa Hestekin)說:“基本上,我們創造了一種合成腎單位,該結構可以過濾血液以將營養物質分散到體內并清除廢物。”該系統可以作為獨立的設備使用,也可以與腹膜透析一起使用,以控制用于治療的溶液的化學性質。而且,對該設備進行較小的修改就可以使其具有可穿戴和潛在植入的人造腎臟的功能。”

Hestekin的工作團隊包括化學工程學教授Jamie Hestekin; Ira Kurtz,加州大學洛杉磯分校(UCLA Health)醫學教授兼腎臟病學系主任;阿肯色大學的拉爾夫·E·馬丁化學工程系的幾名學生。該研究由美國腎臟研究公司資助,在《自然》雜志的通訊材料中發表。

研究人員的系統模擬了腎單位的關鍵離子傳輸工作。作為腎臟的結構和功能單元,腎單位通過過濾血液來調節血液化學,血液在將尿液排出體外之前將離子和有機分子輸送到人體。

為了模擬過濾過程,研究人員在兩個離子交換晶片之間插入了鉑多孔網,以創建單個電去離子晶片,該晶片利用電場迫使離子穿過膜。施加電壓時,網眼用作電極。網狀電極可以獨立控制設備中的傳輸腔,從而使研究人員可以選擇不同的離子并獨立調整傳輸速率。

Hestekin的小組成功地用幾種生理相關離子測試了該技術,從而模仿了腎臟對離子傳輸的特定控制。

Hestekin說,結合超濾,納濾或反滲透系統,研究人員的技術可以整合到人造腎臟中。

根據疾病控制與預防中心的數據,美國3,700萬人患有某種形式的慢性腎臟疾病。其中,每年約有700,000人將發展為終末期腎臟疾病,需要透析或作為最后的手段進行腎臟移植。 CDC報告說,透析患者的平均存活時間略長于7年,患者通常必須等待約10年才能接受捐贈的腎臟。每年大約有10萬人在等待腎臟移植時死亡。

原文網址:https://news.uark.edu/articles/53027/device-simulates-filtering-and-ion-transport-functions-of-human-kidney

聲明:本文由 Newfellow 編譯,中文內容僅供參考,一切內容以英文原版為準。


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