Штучна нирка на мікрочіпах буде випробувана в 2017

Имплантируемая штучна нирка на мікрочіпах змінить життя тисяч людей, які залежать від діалізу і сподіваються тільки на складну і ризиковану трансплантацію донорської нирки.

Вчені обіцяють, що клінічні випробування електронної нирки почнуться вже в наступному році.

Нирки - приголомшливий фільтр, який 24/7 активно очищає нашу кров від токсинів, продуктів обміну, надлишку рідини і солей.

Кожен день ці трудівники пропускають крізь себе близько 150 літрів крові, виділяючи при цьому 1-2 літри сечі.

Трансплантація нирки вважається найкращою опцією при нирковій недостатності, проте потреба в донорських органах багаторазово перевищує їх наявність.

Наприклад, в Сполучених Штатах, де пересадка організована на високому рівні і поставлена на потік, в черзі на нову нирку коштують 100 000 чоловік, але при цьому за 2015 рік було зроблено всього 17 108 операцій. Щодня 13 хворих помирають, не дочекавшись донорської нирки.

Всього в США близько 460 000 хворих на хворіють на тяжку нирковою недостатністю, а їх лікування, включаючи рецептурні препарати, в 2012 році тільки системі Medicare обійшлося в $ 87 млрд.

Доктор Вільям Фісселл (William H Fissell IV), відомий експерт в галузі нефрології, професор Університету Вандербільта в Нешвіллі, сподівається кардинально змінити ситуацію, запровадивши в клінічну практику свою нову електронну нирку.

«Ми створюємо біогібрідное пристрій, який виконує функції справжньої нирки, видаляючи з крові продукти обміну, солі і воду, тим самим знімаючи потреба в діалізі», - говорить він.

Основне завдання на сьогодні - це зробити штучну нирку максимально компактною (максимум банки содової), щоб її можна було імплантувати в черевну порожнину людини. Це пристрій буде містити живі ниркові клітини і мікрочіпи, які дозволяють контролювати їх. Тиск для фільтрації буде створюватися за рахунок скорочень серця.

Силіконові нанотехнології плюс живі клітини

У мікрочіпі використовуються ті ж самі силіконові нанотехнології, що і в сучасних комп`ютерах.

Професор Фісселл каже, що ці чіпи недорогі, продуктивні і точні - вони ідеально підходять для контролю очищення крові. Кожна нирка буде містити близько 15 мікрочіпів, встановлених один на іншому.

Між цими мікрочіпами є мембрани, заселені живими клітинами, які і фільтрують кров від токсинів, і реабсорбируют цінні речовини. На щастя, клітини чудово ростуть у живильному середовищі, тому вчені можуть отримувати їх в достатній кількості.

Професор Фісселл називає цю технологію результатом 60 мільйонів років випробувань, проведених самою Природою. За його словами, інженери всього лише скопіювали цей фільтр.

Діаліз в цифрах і фактах:

• Середня тривалість життя на діалізі становить 5-10 років
• Деякі люди можуть прожити на діалізі 20-30 років, іноді й довше
• В цілому діаліз дозволяє вести повноцінне життя, крім періодів лікування

Имплантируемая штучна нирка не вимагає елементів живлення, тому що тиск для фільтрації крові буде створюватися серцем людини.

Але є в цьому і своя проблема: як тонко налаштувати динаміку рідини, щоб кров проходила через фільтр без утворення тромбів?

Інженер проекту доктор Аманда Бак (Amanda Buck), фахівець з механіки рідин, використовувала для цього комп`ютерне моделювання, що дозволило оптимізувати форму канальців всередині фільтра і досягти найбільш плавного потоку крові всередині фільтра.

Біогібрідное прилад не створює імунну реакцію, тому відторгнення вчені вважають вкрай малоймовірним.

За словами Фісселла, тут не потрібен буде підбір збігається донора, а це значить, що нирку зможе отримати будь-який потребує.

Революційна робота почалася ще в 2003 році, коли професор Фісселл і його команда отримали 3-мільйонну грант від Національного інституту охорони здоров`я США. Сьогодні, нарешті, 12 років досліджень принесли свої плоди, і вже в 2017 повинні початися клінічні випробування.

«Мої пацієнти з нирковою недостатністю - справжні герої. Вони повертаються знову і знову, вони миряться з новими обмеженнями і борються з хворобою. Щоб жити, просто жити. Я дуже сподіваюся, що скоро зможу подарувати їм життя без діалізу і мук », - сказав Фісселл.