仿生各向异性PVA/SA/MXene气凝胶在血液灌流中高效清除尿毒症毒素的研究

　　本研究针对尿毒症毒素累积导致的肾功能衰竭问题，开发了一种基于聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）和MXene（Ti3C2TX）的仿生各向异性气凝胶。通过定向冷冻技术构建类植物维管束的多孔结构，显著提升材料力学稳定性和传质效率。该气凝胶对尿素（221.77 mg g?1）和肌酐（138.07 mg g?1）展现出卓越吸附能力，体外实验证实其良好血液相容性和细胞相容性。在急性缺血性肾损伤兔模型中，2小时血液灌流使尿素（38.67→16.17 mmol L?1）和肌酐（744.62→307.46 μmol L?1）显著降低且无毒性，为传统血液透析提供了创新替代方案。

　　

通过模拟植物维管束结构的仿生设计，研究人员采用定向冷冻技术制备了具有垂直定向多孔结构的聚乙烯醇（PVA）/海藻酸钠（SA）/MXene（Ti₃C₂T_X）各向异性气凝胶。这种创新结构显著增强了材料的机械稳定性与传质效率，同时实现高MXene负载量和表面利用率。该气凝胶对尿素（221.77 mg g^?1）和肌酐（138.07 mg g^?1）表现出显著吸附性能，体外血液相容性和细胞相容性实验验证其生物安全性。在急性缺血性肾损伤兔模型中，经2小时血液灌流治疗后，尿素水平从38.67 mmol L^?1降至16.17 mmol L^?1，肌酐水平从744.62 μmol L^?1降至307.46 μmol L^?1，且未观察到毒性反应。这种多维仿生多孔各向异性MXene气凝胶展现出作为高效尿毒症毒素清除吸附剂的巨大潜力，为传统血液透析技术提供了具有结构优化和生物安全性的替代方案。