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铂金—医疗前沿的突破

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人类医疗科技的突破性进展,铂金引领人造肾脏的发展

  1人类医疗科技的突破性进展,铂金引领人造肾脏的发展

  肾病是一种严重的疾病,影响了全世界10%的人口。根据美国疾病控制和预防中心的数据,仅在美国,就有3700万人患有某种形式的慢性肾病。其中,每年约有70万人将发展成晚期肾病,需要通过透析或肾脏移植来作为最后的治疗手段。

  美国化学工程研究人员最近开发了一种模拟人体肾脏血液过滤和离子传输功能的装置。这项技术可以改变晚期肾病患者命运的治疗选择。

  这一项研究工作包括创造合成的肾元,肾元是肾脏中的一种结构,它通过过滤血液将营养物质(包括离子)分散到人体内并清除废物,从而调节血液的化学成分。从化学上讲,离子是从电解质中衍生出来的,如钠和钾,它们在溶液中变成离子。人体内电解质的平衡对细胞和器官的正常功能发挥至关重要的作用。

  为了模拟过滤过程,研究人员使用一个由铂金制成的多孔来网来制造一个“晶片”,它利用电场迫使离子穿过质子膜。当施加电压时,铂网就充当电极。网状电极可独立控制装置内的传输室,从而使研究人员能够选择不同的离子并独立调节传输速率,成功模拟肾脏对离子传输的特定控制。

  2铂金的独特属性

  由于其独特的物理和化学属性,铂金是许多医疗部件和设备的首选金属,包括心脏起搏器和人工耳蜗。铂金是一种优良的导电材料,由于它的纯度,铂金还具有很高的生物相容性。这意味着铂金在人体内具有很好的耐受性,不太可能引起过敏反应。此外,铂金是一种惰性金属,不会在人体内引发腐蚀。


  科学家在过去研究人造肾脏的尝试都没有成功;这是一个非常具有挑战性和异常复杂的医学领域,因为每个肾脏都有超过100万个肾元。但是,这项最新的突破具有重大意义,因为它首次创造出纳米结构,以类似生物肾元的方式过滤血液。

  研究人员认为,他们的发现有可能被作为一个独立的设备或与透析结合使用,只需稍加修改,就能使其成为可穿戴的、有可能植入的人造肾脏。

  研究人员相信,他们的发现有可能被作为一个独立的设备或与透析结合使用

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