المركز الطبي لجامعة فاندربيلت أمراض الكلى وأستاذ مشارك في الطب الدكتور ويليام ه Fissell الرابع ، تحرز تقدما كبيرا في الأول من-لجهاز الرقيقة لتحرير مرضى الكلى من غسيل الكلى. وهو بناء الكلى الصناعية زرع رقاقة مع المرشحات والخلايا الحية الكلى التي من شأنها أن تعمل بالطاقة عن ظهر قلب المريض نفسه.

"، وقال Fissell. نحن بصدد إنشاء جهاز هجين الحيوي الذي يمكن أن تحاكي الكلى أن تزيل المخلفات بما فيه الكفاية، الملح والماء للحفاظ على المريض من غسيل الكلى" نحن بصدد إنشاء جهاز الحيوية الهجين التي يمكن أن تحاكي الكلى لإزالة بما فيه الكفاية وقال Fissell النفايات والملح والماء للحفاظ على المريض من غسيل الكلى ".

يقول Fissell الهدف من ذلك هو لجعلها صغيرة بما فيه الكفاية، أي تقريبا بحجم علبة صودا، إلى أن مزروع داخل جسم المريض.

Nanotchnology

مفتاح الجهاز رقاقة.

"انه دعا السيليكون تكنولوجيا النانو. وقال Fissell أنه يستخدم نفس العمليات التي وضعت من قبل صناعة الالكترونيات الدقيقة لأجهزة الكمبيوتر ".

رقائق بأسعار معقولة ودقيقة وتجعل مرشحات مثالية. Fissell وفريقه تصميم كل مسام في مرشح واحد تلو الآخر على أساس ما يريدون أن المسام للقيام به. وسيكون لكل جهاز عقد تقريبا خمسة عشر الرقائق الطبقات فوق بعضها البعض.

ولكن الرقائق لها دور أساسي آخر وراء تصفية.

"إنهم أيضا السقالة التي تعيش خلايا الكلى ستقع" قال Fissell.

مثال على مرشح رقاقة تستخدم داخل الكلى الاصطناعية Fissell ل. (جامعة فاندربيلت)

تعيش خلايا الكلى

Fissell وله استخدام فريق خلايا الكلى الحية التي سوف تنمو في وحول المرشحات رقاقة. والهدف من ذلك هو لهذه الخلايا لتقليد الإجراءات الطبيعية في الكلى.

واضاف "يمكننا الاستفادة من الطبيعة الأم 60 مليون سنة من البحث والتطوير واستخدام خلايا الكلى التي لحسن الحظ بالنسبة لنا تنمو بشكل جيد في طبق المختبر، وتنمو لهم في مفاعل حيوي من الخلايا الحية والتي ستكون غشاء الوحيد" سانتا كلوز "في العالم : غشاء الوحيد الذي سيعرف التي كانت المواد الكيميائية مطيع والتي كانت لطيفة. وقال Fissell ثم يمكنهم إعادة استيعاب المواد الغذائية التي يحتاجها جسمك والتخلص من النفايات جسمك يريد يائسة للتخلص من ".

تجنب رفض العضو

لأن هذا الجهاز الهجين الحيوي يجلس بعيدا عن متناول من الاستجابة المناعية في الجسم، وأنها محمية من الرفض.

واضاف ان "المسألة ليست واحدة من الامتثال المناعي، من المطابقة، مثل هو الحال مع عمليات زرع الأعضاء" قال Fissell.

كيف يعمل

الجهاز يعمل بشكل طبيعي مع تدفق دم المريض.

"التحدي الذي يواجهنا هو أن يأخذ الدم في الأوعية الدموية ويدفع به من خلال الجهاز. يجب أن نحول هذا النبض تدفق الدم غير المستقر في الأوعية الدموية، ونقلها من خلال جهاز صناعي دون تخثر أو أضرار ".

ديناميكا الموائع

وحيث ان فاندربيلت الطبي الحيوي مهندس أماندا باك يأتي فيها باك تستخدم ديناميكا الموائع لمعرفة ما إذا كان هناك بعض المناطق في الجهاز الذي قد يسبب تخثر.

واضاف "انها متعة للذهاب والعمل في الحقل الذي أحب، وميكانيكا السوائل، والحصول على رؤية أن يساعد شخص ما" قال باك.

وقالت انها تستخدم نماذج حاسوبية لتحسين شكل قنوات أسلس تدفق الدم. ثم أنها النموذج الأولي بسرعة تصميم جديد باستخدام الطباعة 3-D واختبار لجعل تدفق الدم بسلاسة بقدر الامكان.

فاندربيلت الطبي الحيوي مهندس أماندا باك تستخدم ديناميكا الموائع لمعرفة ما إذا كان هناك بعض المناطق في الجهاز الذي قد يسبب تخثر.

التجارب على الانسان في المستقبل

يقول Fissell لديه قائمة طويلة من مرضى غسيل الكلى حريصة على الانضمام إلى المحاكمة البشرية في المستقبل. دراسات تجريبية من المرشحات السيليكون يمكن أن يبدأ في المرضى بحلول نهاية عام 2017.

"يا المرضى على الاطلاق أبطالي" قال Fissell. واضاف "انهم أعود مرة أخرى ومرة ​​أخرى وأنها تقبل عبئا ثقيلا من المرض لأنها تريد أن تعيش. وانهم على استعداد لوضع كل ذلك للخطر من أجل مريض آخر ".

الاستثمار الاتحادي

منح المعاهد الوطنية للصحة لمدة أربع سنوات، و 6 ملايين $ منحة لFissell وشريكه البحوث Shuvo روي من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو. المحققون هما المتعاونين منذ فترة طويلة على هذه الأبحاث. في عام 2003، واجتذب المشروع الكلى أول تمويل المعاهد الوطنية للصحة لها، وفي عام 2012 اختارت إدارة الغذاء والدواء مشروع لبرنامج الموافقة السريعة. ويدعم هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة منحة 1U01EB021214-01.

و مؤسسة الكلى الوطنية تقارير أنه في عام 2012، دولار للرعاية الطبية الاتحادية دفعت أكثر من 87 مليار $ رعاية مرضى الكلى (وليس بما في ذلك الأدوية وصفة طبية).

حاجة ماسة

زرع الكلى البشري هو أفضل علاج للفشل الكلوي، ولكن الكلى المانحة هي نقص في المعروض. ووفقا ل شراء الجهاز الولايات المتحدة والشبكة زرع ، على الرغم من أن أكثر من 100،000 مريض في الولايات المتحدة هم على قائمة الانتظار لزرع الكلى، في العام الماضي لم تتلق سوى 17108 واحد.

في كل شيء، تقول المؤسسة الوطنية للكلى أكثر من 460،000 الأميركيين لديهم مرض كلوي نهاية مرحلة وفي كل يوم، يموت 13 شخصا ينتظرون الحصول على كلية.