[신기술 소개] NIMS, 재해 시 인공 투석을 대체하는 고성능 섬유 개발 - 만성 신부전 환자의 응급 처치를 위한 휴대형 ‘투석’ 시스템 -

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마지막 3번째 단계에서는 ALD가 hydrodeoxygenation을 통해서 휘발유 성분으로 바뀌게 된다. ALD와 촉매를 반응기에 넣고 수소와 함께 50 bar, 220-300 ℃까지 가압가열 시키고 3시간 교반을 한다.

Cu-ZnO/Al2O3, Ir-ReOx/SiO2 등의 촉매를 사용했을 때 C7-C10 isoalkanes의 수율은 사용 촉매와 반 응온도에 따라 41%에서 88%에 달하였다.

Figure. 바이오매스로부터 바이오휘발유 변환 3단계 중 앞 1, 2단계 개요도.

출처 : Chemical Engineering Progress, pp. 12-13, 2014년 3월호.

작성 : 윤 용 승(고등기술연구원)

NIMS, 재해 시 인공 투석을 대체하는 고성능 섬유 개발 - 만성 신부전 환자의 응급 처치를 위한 휴대형 ‘투석’ 시스템 -

일본 NIMS 국제나노아키텍토닉스연구거점(MANA) 생체기능재료유닛의 에바라 미츠히로(荏原充宏) 연 구원, 나메카와 코유키(滑川亘希) 박사 등은 혈중 저분자 요독소의 하나인 크레아틴을 선택적으로 제거할 수 있는 고성능 나노 섬유 메시를 개발했다. 이 나노 섬유는 전기, 물 등의 라이프 라인이 끊기는 재해 발 생 시 만성 신부전 환자를 응급조치할 수 있는 휴대형 ‘투석’ 시스템 개발의 길을 여는 신재료이다.

투석액을 대량으로 사용하는 기존의 투석 치료는 전력, 물, 교통수단 등의 라이프 라인이 끊기는 긴급 시 에는 요독소를 제거하기 어려웠다. 그래서 연구진은 나노 섬유의 높은 대비 표면적과 제올라이트의 요독소 흡착능력인 2가지 기능을 조합함으로써 혈중 요독소를 선택적으로 제거할 수 있는 나노 섬유 메시의 개발 에 성공했다. 개발된 재료는 손목 시계형 카트리지에 설치 가능한 메시 상으로 제올라이트를 함유한 생체 적합성 고분자와 나노 섬유로 이루어진 부직포이다. 사용된 제올라이트는 요독소를 선택적으로 흡착할 수 있는 다공과 기능이 있으며, 1시간에 사람의 몸에 쌓인 크레아틴(약 50 mg)을 이번에 개발한 섬유 25 g으 로 제거하는데 성공했다. 제올라이트의 종류를 바꿔 나노 섬유를 제막함으로써 다양한 종류의 요독소를 제 거할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구 성과는 과학지 Biomaterials Science, Chemistry World에 공개되었다(※ 발표논문 참조).

※ 발표논문: Koki Namekawa, Makoto Tokoro Schreiber, Takao Aoyagi and Mitsuhiro Ebara,

“Fabrication of zeolite-polymer composite nanofibers for removal of uremic toxins from kidney failure patient”, Biomaterials Science (2014).

KIC News, Volume 17, No. 2, 2014

KIC News, Volume 17, No. 2, 2014

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Figure. 전기, 물 등의 라이프 라인이 끊긴 긴급 시에도 이용 가능한 손목시계형 요독소 제거 체계. 손목시계는 제올라

출처: 2014.02.19 NIMS(http://www.nims.go.jp/news/press/2014/02/p201402190.html) 작성: 허 훈(한국생산기술연구원)