一位亲密的家庭成员因肾衰竭去世，这激励AmiraAbdelrasoul调整她的研究方向，并利用她在膜科学和纳米技术方面的专业知识来追求拯救生命的创新：可穿戴肾脏。

萨斯喀彻温大学(萨斯喀彻温大学)工程学院副教授、萨斯喀彻温大学血液透析膜科学与技术实验室负责人Abdelrasoul博士表示，肾脏疾病影响着世界10%的人口和超过300万加拿大人。。

“我观察到我父亲在透析期间遭受痛苦，然后我们因并发症而失去了他。当时我已经是一名膜科学研究人员，这段经历点燃了我帮助患者和解决透析问题的热情。”

患有肾病或肾衰竭的患者目前依赖医院和透析中心的血液透析机。基于健康肾脏的生命维持过程，这些机器通过血液过滤器来清洁血液。平均而言，透析患者每周3次在血液透析器上花费4小时。

虽然透析是无法进行肾移植时唯一的治疗选择，但它也存在风险。

“当血液与体外物质相互作用时，可能会产生并发症，”阿卜杜勒拉苏尔博士说。“在这个过程中使用更好的材料意味着更少的毒素、更少的感染风险、更少的身体和心理症状。这将意味着患者感觉更好、并发症更少、寿命更长。”

来自加拿大和世界各地的众多合作伙伴与Abdelrasoul博士一起寻求更好的透析膜，他们在化学和生物工程、材料科学、纳米技术、同步加速器科学、肾病学和医疗保健领域拥有专业知识。

“对于这个复杂的研究课题，跨学科合作至关重要，”她说。“我们还与护士、社会工作者、心理学家和患者顾问合作。我们需要所有这些观点，以创新和以患者为中心的方式前进。”

促进跨学科卓越

萨斯喀彻温大学致力于“在全球竞赛中保持加拿大科学家的竞争优势，为当今非常复杂的问题寻找解决方案”，萨斯喀彻温大学研究副校长巴尔吉特·辛格(BaljitSingh)说。

“研究人员常常对我们研究基础设施的质量和跨学科的卓越表现感到惊讶。”

辛格博士说，由于支持跨学科合作的有意文化，像阿卜杜勒拉苏尔博士这样的研究人员可以利用生物医学工程专业知识，咨询研究独特动物模型的研究人员，并引入技术专家和其他科学家。“[萨斯克大学]是加拿大唯一一所拥有包括兽医学在内的所有健康科学学科的大学。”

他说，由此产​​生的专家集群使他们能够齐心协力应对“这些非常复杂和跨学科的挑战，目标是改变加拿大人和全球各地的生活”。“博士。例如，Abdelrasoul的研究将对患有肾衰竭并需要定期透析的人产生重大影响。”

这项研究的“理想家园”

Abdelrasoul博士和她的团队首先对加拿大医院目前使用的透析膜的物理和化学特性进行了全面研究。

“我们了解了不同的膜如何与患者的血液相互作用，并探讨了导致不良结果的情况以及患者经历的副作用背后的原因，”她解释道。“这些史无前例的分析为我们设计更好的膜提供了宝贵的见解。”

为了研究透析期间人体血液中的蛋白质如何在膜通道内移动，Abdelrasoul博士和她的团队使用了加拿大光源的同步加速器设施。

“其他成像技术仅显示膜的顶部和过滤过程的结束，但同步加速器成像使我们能够实时监测血液蛋白质，”她说。“这使我们能够进行这些前沿实验并推进这项研究。”

与其他关键基础设施相结合，包括萨斯喀彻温省结构科学中心、萨斯喀彻温省以患者为中心的研究中心、先进的健康实验室和高性能计算研究集群，使用同步加速器设施意味着“萨斯喀彻温大学是我们的研究，”Abdelrasoul博士说。

辛格博士表示，“由于多年的工作，该大学现在已经达到了一个拐点”。“我们致力于开发独特和尖端的设施，这对于吸引学者和学生以及创建一个让来自加拿大和全球各地的研究人员聚集在一起的地方至关重要。”

例如加拿大光源(CLS)、疫苗和传染病组织(VIDO)、全球粮食安全和水安全研究所以及西尔维娅·费多鲁克加拿大核创新中心，它们“都代表了一系列高度先进的——和在某些情况下，研究基础设施在加拿大是独一无二的，”他说。“这些世界一流的设施源于我们卓越的研究历史。”

例如，格哈德·赫茨伯格(GerhardHerzberg)的开创性发现，他在萨斯喀彻温大学工作了10年，并于1971年获得了诺贝尔奖。他被称为现代光谱学之父，他的研究从根本上改变了对分子如何吸收和发射光的科学理解，并且辛格博士指出，这一传统在CLS得到延续，“研究人员利用光来研究物质的结构。”

榜样和社区参与

与Herzberg博士、Abdelrasoul博士和其他许多获奖研究人员的合作提升了萨斯克大学的声誉，Singh博士将这些例子视为灵感的源泉。

“当我们看到来自埃及的阿卜杜勒拉苏尔博士不断推动知识的前沿，并如此热衷于改善许多人的生活时，这是非常鼓舞人心的，”他说。

“我们相信，榜样可以成为鼓励更多参与的有力工具，特别是那些历史上在学术领域代表性不足的人，包括妇女、种族群体和原住民。”

辛格博士本人正在萨斯克大学新启动的一个项目中担任导师角色，该项目旨在支持早期和中期职业研究人员，目标是发展当前和未来的学术团队。“我们的目标是欢迎那些刚进入大学的学生，并通过各种机制帮助他们在学术或艺术事业上取得成功，”他解释道。“我们还知道，当一个组织拥有多种观点时，就会为知识创造、科学技术和艺术创造更好的成果。”

此外，萨斯喀彻温省正在与联邦和省级民选领导人密切合作，以确保“创新能够真正改变萨斯喀彻温省、加拿大乃至全球人民的生活，”他补充道。

注重影响力

Abdelrasoul博士的主要动机是帮助患者，并在此过程中提高人们对肾脏健康重要性的认识。“有一种感觉，我们目前为透析患者提供的服务已经足够好了，”她说。“但是当这些人遭受痛苦和死亡时，我们需要做更多的事情。我们的目标是改善那些目前不得不花费大量时间连接医院机器的人们的生活质量。”

可穿戴肾脏的工作原理与便携式胰腺(糖尿病患者使用的便携式胰岛素泵，谨慎地佩戴在身体上)的工作原理相同，可以让患者在接受救生治疗的同时自由地进行日常活动。

她说：“虽然这可以让每个人的生活变得更轻松，但对于生活在农村地区的人来说影响尤其大，因为他们面临着透析设备有限、交通成本负担以及在恶劣天气下旅行的相关风险。”“我的研究项目旨在提高所有不同背景、不同年龄、生物性别和种族的患者的生活质量。我们正在与萨斯卡通的圣保罗医院合作，该医院是肾脏病领域的省级领导者，我们还与原住民社区建立合作，以更好地支持原住民患者。”

Abdelrasoul博士和她的团队已经申请了创新膜材料的专利，该材料有望在减少炎症和并发症方面改善患者的治疗效果。虽然将此类创新发挥作用可能意味着“昂贵的研究和材料”，但她坚持认为，“这不仅会减少不良症状，而且从长远来看，还可以通过减少所需的透析频率和减少需要来帮助节省医疗成本。其他医疗干预和住院治疗。”

今年早些时候，该团队与PushInteractions一起推出了一款应用程序，为透析患者提供以患者为中心的环境并提高认识。她补充道，这款应用程序名为AbdelrasoulDiaanalysis，旨在将“患者群体的经历，包括他们的身体和心理症状及担忧，用于研究”。

除了可穿戴肾脏的研究进展外，Abdelrasoul博士还致力于改进医生治疗肾脏疾病的工具。“我发现，为每位患者开出适合个体的模块类型对医生来说可能是一项挑战，”她说。“这就是为什么我们正在开发数学模型，可以根据使用的膜和临床实践来预测炎症。反过来，这将使医生能够为每位患者选择风险最低的疗法。”

她说，这两项努力——减少治疗负面影响的计算模型和改善透析过程的膜研究——都旨在“从不同角度”解决同样的挑战。“我们正在一步一步地接近，我对所取得的一切感到非常自豪。”

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