肾脏疾病已成为威胁人类健康的重大疾病，现有的治疗方式——连续性血液透析合并生物人工肾小管辅助装置体积大、治疗费用高且功能分立，未能有效地治愈肾病患者、降低患者的死亡率；肾脏移植尽管能有效改善这一症状，但因供体器官太少而受到限制。

因此，研究具有微型化、可移植的新型生物人工肾成为迫切需要，其最关键的是新型透析膜材料的选择。在国家自然科学基金等项目的资助下，华中科技大学材料学院柳慧琼等人对上述问题开展了研究。日前，以柳慧琼为第一作者撰写的论文——《二氧化钛纳米管阵列的表面特性对猪肾小管上皮细胞生长状态的影响》发表在最新一期《中国科学》上。

这项研究是为在二氧化钛纳米管阵列上混合种植肾小管上皮细胞及肾小球内皮细胞作铺垫，为最终构建具有复合功能的生物人工肾提供实验基础。

研究人员采用电化学阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管阵列，成本低、结构易控制、具有良好生物相容性及高的孔隙率，被认为是理想的生物医用材料。将其用于种植具有重要肾脏功能的肾小管上皮细胞，是该研究的基础及核心。

该课题组采用目前常用的阳极氧化工艺制备了4种不同管径的新型高强度二氧化钛纳米管阵列材料，将得到的材料处理后获得两端通透的纳米管。再将材料在400℃退火后，经X射线衍射仪检测发现，二氧化钛由无定型相转换为锐钛矿相结构。把猪肾小管上皮细胞分别种植在4种不同管径材料上，用以研究材料的表面形貌及晶型结构对细胞黏附、增殖的影响。荧光显微镜、扫描电子显微镜等实验结果证明，管径为70纳米的锐钛矿型二氧化钛纳米管材料最有利于猪肾小管上皮细胞的黏附生长，表现为细胞在该材料上黏附的数量最多、形貌最佳及活性最高。