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来源:阿肯色大学

阿肯色州 法耶特维尔市 – 阿肯色大学化学工程研究人员开发了一种设备,该设备可模拟人肾的血液过滤和离子迁移功能。该技术可以为处于肾脏疾病晚期的人们改变治疗选择。

化学工程副教授兼首席研究员克里斯塔·赫斯特金(Christa Hestekin)说:“基本上,我们创造了一种合成肾单位,该结构可以过滤血液以将营养物质分散到体内并清除废物。”该系统可以作为独立的设备使用,也可以与腹膜透析一起使用,以控制用于治疗的溶液的化学性质。而且,对该设备进行较小的修改就可以使其具有可穿戴和潜在植入的人造肾脏的功能。”

Hestekin的工作团队包括化学工程学教授Jamie Hestekin; Ira Kurtz,加州大学洛杉矶分校(UCLA Health)医学教授兼肾脏病学系主任;阿肯色大学的拉尔夫·E·马丁化学工程系的几名学生。该研究由美国肾脏研究公司资助,在《自然》杂志的通讯材料中发表。

研究人员的系统模拟了肾单位的关键离子传输工作。作为肾脏的结构和功能单元,肾单位通过过滤血液来调节血液化学,血液在将尿液排出体外之前将离子和有机分子输送到人体。

为了模拟过滤过程,研究人员在两个离子交换晶片之间插入了铂多孔网,以创建单个电去离子晶片,该晶片利用电场迫使离子穿过膜。施加电压时,网眼用作电极。网状电极可以独立控制设备中的传输腔,从而使研究人员可以选择不同的离子并独立调整传输速率。

Hestekin的小组成功地用几种生理相关离子测试了该技术,从而模仿了肾脏对离子传输的特定控制。

Hestekin说,结合超滤,纳滤或反渗透系统,研究人员的技术可以整合到人造肾脏中。

根据疾病控制与预防中心的数据,美国3,700万人患有某种形式的慢性肾脏疾病。其中,每年约有700,000人将发展为终末期肾脏疾病,需要透析或作为最后的手段进行肾脏移植。 CDC报告说,透析患者的平均存活时间略长于7年,患者通常必须等待约10年才能接受捐赠的肾脏。每年大约有10万人在等待肾脏移植时死亡。

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

声明:本文由 Newfellow 编译,中文内容仅供参考,一切内容以英文原版为准。


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