Urea And Uric Acid Adsorption By Nanoporous Biomaterials - Cheah , Wee Keat (2016)
Kelemahan hemodialisis zaman ini telah menjadi punca penyelidikan dan pembangunan beberapa prototaip ginjal buatan mudah alih. Komponen utama model mudah alih ini (berbanding hemodialisis) ialah sistem dialisat tertutup. Secara tipikalnya, model-model ini biasanya menggunakan karbon teraktif sebagai bahan penjerap. Penggunaan bahan penjerap yang lebih unggul, jumlah dialisat yang diperlukan untuk penyingkiran toksin uremik boleh dikurangkan dan dikitar semula. Motivasi utama bagi penyelidikan ini ialah kekurangan pemilihan bahan untuk bahan penjerap dalam model-model ini. Oleh itu, objektif projek ini ialah sintesis dan penilaian tiga jenis biobahan berliang nano yang baru, iaitu gentian karbon teraktif berongga (ACF), silika berliang meso (MS) dan hidroksiapatit berliang meso, dengan sasaran untuk penyingkiran konstituen utama toksin uremik, iaitu urea dan asid urik. ACF telah diperolehi melalui kaedah pengaktifan asid dengan menggunakan asid-asid yang berbeza; asid bukan organic sulfurik, nitrik dan fosforik; asid organik asetik dan sitrik. MS dan HAp telah disintesis melalui kaedah templat lembut dengan surfaktan Pluronics. Keputusan awal penjerapan urea telah menunjukkan bahawa MS dengan kumpulan berfungsi amina dan ACF terawat asid sulfuric adalah sangat baik (550 mg/g) berbanding dengan karbon teraktif komersil (CAC). Ujian kinetik penjerapan urea telah mendedahkan mekanisma penjerapan urea oleh ACF (jerapan fizikal) dan MS (jerapan kimia). MS amina dan diamina menjerap lebih daripada 30 molekul per nm2 (jerapan kimia yang kuat) berbanding MS biasa, CAC dan pelbagai ACF, yang telah menjerap kurang daripada 10 molekul per nm2 (jerapan fizikal). Faktor-faktor utama yang mempengaruhi kapasiti jerapan ialah keliangan dan kimia permukaan yang sesuai, yang mana kedua-duanya dipunyai oleh MS amina dan diamina. Kebolehubahan permukaan berfungsi bagi MS merupakan asas untuk ujian jerapan urik asid seterusnya. Satu hipotesis peningkatan jerapan asid urik oleh MS terfungsi amina merupakan melalui tindak balas kimia asid-amina. Jerapan asid urik oleh MS tidak mengikut keluk jerapan teori. Analisa yang mendalam dengan menggunakan aplikasi MATLAB menunjukkan bahawa MS telah menjalani jerapan dan nyahrepan serentak, dengan kadar jerapan permulaan setinggi 20.3 mg/g/s berbanding gel silica dengan kadar jerapan hanya 0.39 mg/g/s. Sebagai kesimpulan, secara keseluruhannya, keputusan jerapan urea dan asid urik MS dan ACF lebih baik berbanding CAC dan gel silika komersil.