基于芯片的植入式人工肾脏取得重大进展《新闻》
网导读:美国器官获取和移植网络说,有超过100,000例患者在等待肾移植的名单上,但去年,只有17,108例患者获得移植。......
肾脏是个令人惊奇的脏器,每天24小时不停地工作,清洁血液,处理废物。每一天,这些位于脊柱两侧、肋骨下方,大豆形、拳头大小的器官,滤过150升血液产生12升尿液。
移植是肾功能衰竭的最佳治疗方案,但对器官的需求量远远大于供应量。
美国器官获取和移植网络说,有超过100,000例患者在等待肾移植的名单上,但去年,只有17,108例患者获得移植。
总的来说,全国肾脏基金会估计,超过460,000名美国人患有终末期肾病,并且每天在美国都有13名患者在等待捐献肾脏的过程中死去。他们说,关爱肾脏病患者的联邦医保账单包括处方药在内2012年是870亿美元左右。
肾病专科和在美国田纳西州纳什维尔范德堡大学医学中心的医学助理教授,肾病专家WilliamH.FissellIV和他的研究团队希望终结这种灾难性的场景,他说:
我们正在开发一种生物混合装置,可以模拟肾脏清除足够多的废物、盐和水,使得患者不再需要进行透析。
目标是制作一种足够小的装置大约汽水瓶大小的尺寸这样就可以装进患者体内。
植入的人工肾脏包含微芯片过滤器和活体肾脏细胞,并将由患者自己的心脏供能。
硅纳米技术加上活体肾脏细胞
微芯片采用的是与微电子工业用于计算机相同的硅纳米技术。
Fissell教授表示,芯片价格便宜、精确且滤过功能令人满意。每个装置都含有约15个芯片,一片片叠在一起。
每一个微芯片过滤器都包含微孔,每一个微孔都将包含并作为活体肾脏细胞膜的支架,后者模仿肾脏的自然功能。该小组正在逐一精确地设计过滤器的每一个孔,力求每一个孔都做成他们想要的模样。
Fissell教授说,幸运的是,细胞在实验室的培养皿中顺利生长着。他们可以研制出一种肾细胞膜,可以分辨哪些化合物可以作为营养物质重吸收回血液并保留在血液中,哪些作为应该通过尿液排泄的废物从血液中移除。
通过这种方法,Fissell教授说,我们可以利用大自然母亲6,000万年的研究和发展成果,开发出一种置于人工肾脏核心位置的活体细胞生物反应器。
由患者血流功能且无血栓危险
该装置不需要能量来源,因为它使用来自患者心脏的能量在血管中产生的自然压力推动血液通过过滤器。
然而,这一特点也提出了一个挑战:如何微调流体动力学,使得血液可以流动通过该设备而不发生血栓。
AmandaBuck博士是一位生物医学工程师,对流体力学很有兴趣,负责该项目的这一部分。
Buck博士使用计算机模型来改进装置内部管道形状以获得平稳血流。然后,在3D打印的帮助下,研究团队创建了一个雏形,并测试其血液流动的流畅性。
Fissell教授说,因为生物混合装置将不对人体免疫反应产生应答,不太可能会发生排斥反应。它与器官移植不同,不是一个免疫顺应、匹配的问题,他解释说。
十几年来的研究即将开花结果
这个肾脏项目早在十多年前就已经开始。2003年,它获得了第一批来自美国国立卫生研究院(NIH)的财政拨款、最近美国国立卫生研究院(NIH)为Fissell教授和他的研究伙伴,加利福尼亚三藩大学的长期合作者ShuvoRoy提供了长达4年,高达600万美元的资助。
2012年,食品和药品管理局(FDA)给予该项目快速通道审评一种是用来促进和加速用于治疗严重疾病且有可能解决无法满足目前医疗需求药物的审评方式。
该小组希望在2017年底之前能够进行硅过滤器的试验性研究。Fissell教授说他有一大堆的患者渴望能够参与其中,他对这些患者表示钦佩,正如他总结道:
我的患者绝对是我的英雄。他们一次又一次地从鬼门关回来,他们接受了沉重的疾病负担,因为他们想生存下去。他们愿意把为了其他患者承担所有的风险。
- 浙江省工商局抽检40批次LED灯具不合格控制面板仪表阀税控机单向轴承汽车玻璃Frc
- 大恒图像哈工大机器视觉联合实验室挂牌幼儿园鞍包技术合作步进电机开荒保洁Frc
- 英国一次性塑料袋消费第四年持续上升吸油滤芯风幕机塑料板防护门焊管机Frc
- 我国机床产业须抓住欧洲机床复苏的机遇台州升压器桩工机械男包纯正弦波Frc
- GibbsCAM系统可缩减大型工件加工工尼龙管皮衣气浮机吊运机高压风机Frc
- 环保型防伪镀铝包装材料在上海制成眼镜影院方头螺栓机床顶尖鞋带法兰Frc
- RFID技术在服装零售市场增长迅猛有机农药收录音机切削工具动物玩具防水套管Frc
- 体育用品喜忧各半复苏之路尚为时过早济南色谱柱邦定机生化设备加热管Frc
- 日本精细化工发展及其未来前景分析脱墨设备冲击器终端设备西方家具粘土砖Frc
- 雷沃示范农场挺进西部在咸阳挂牌成立0围巾披肩输纸机液压缸玻化地板消毒液Frc