日前,南京大學(xué)鼓樓醫(yī)院趙遠(yuǎn)錦教授和復(fù)旦大學(xué)商珞然教授團(tuán)隊(duì)在仿生腎臟芯片方面取得最新進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)成員受到腎臟自體清除各類大小生物分子功能的啟發(fā),開(kāi)發(fā)了一種搭載多重分子印跡反蛋白石結(jié)構(gòu)微球的魚(yú)骨狀微流控仿生腎臟芯片,并將其用于血液中過(guò)量生物分子的高效特異性清除。該研究成果發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)上。
血液凈化是目前臨床上有效清除血液中過(guò)量代謝分子,幫助腎病患者提高生活質(zhì)量的治療方案,然而現(xiàn)有的血液凈化技術(shù)常常依賴于大型機(jī)器,同時(shí)難以克服非特異性吸附量大的缺點(diǎn),容易給患者帶來(lái)酸堿失衡、電解質(zhì)失衡等風(fēng)險(xiǎn)。
趙遠(yuǎn)錦教授團(tuán)隊(duì)受到腎臟自體清除各類大小生物分子功能的啟發(fā),制備了具有多重分子印跡的反蛋白石結(jié)構(gòu)微球,再結(jié)合魚(yú)骨微流控流道,構(gòu)建了用于高效特異性清除血液中目標(biāo)生物分子的仿生腎臟芯片。反蛋白石結(jié)構(gòu)自身的周期性大孔洞與分子印跡形成的空穴構(gòu)成多級(jí)孔洞結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物分子的高效特異性吸附,同時(shí)微球自身的特征結(jié)構(gòu)色變化也可以作為吸附進(jìn)程檢測(cè)的特征指標(biāo)。將多重分子印跡的反蛋白石結(jié)構(gòu)微球集成到魚(yú)骨微流控芯片中,通過(guò)特殊的流道設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高了芯片整體用于血液分子清除的效率。該仿生腎臟芯片兼具高效的吸附能力與實(shí)時(shí)檢測(cè)能力,再結(jié)合可重復(fù)使用性、良好的生物安全性和生物相容性,在臨床血液凈化和構(gòu)建人工腎臟等方面具有良好的前景和應(yīng)用潛力。
相關(guān)研究工作得到了科技部重大研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202005394
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