Исследователи из Калифорнийского университета представили прототип первой имплантируемой искусственной почки, которая в один прекрасный день может устранить потребность в диализе. Устройство состоит из тысячи микроскопических фильтров и биореактора, который выполняет метаболическую функцию почки и поддерживает водный баланс.

Похожий стационарный прибор уже успешно испытан и помог многим пациентам. Ученые со всех уголков США объединились для создания его компактного аналога размером с кофейную чашку, который можно имплантировать человеку.

Ноу-хау прибора заключается в применении особой технологии производства кремния и специальных ячеек для живых клеток. Двухступенчатая система использует гемофильтр для выведения токсинов из крови. Также применяются последние достижения в области тканевой инженерии, чтобы вырастить клетки почечных канальцев для выполнения других биологических функций здоровой почки. Искусственный орган приводится в действие артериальным давлением или электрическим насосом.

Рис. 1. Тысячи наноразмерных фильтров удаляют токсины из крови, в то время как картридж из клеток почечных канальцев выполняет обмен веществ и сохраняет водный баланс.

Группа специалистов уже доказала возможность имплантации компактного прибора в тело животных и планирует провести клинические испытания в течение пяти-семи лет.

Последней стадией или хронической формой почечной недостаточности только в Соединенных Штатах болеет более чем 500 тыс. человек в год. Это число растет на 5–7% в год, в основном из-за диабета и гипертонии. Их может спасти только пересадка почки. Тем не менее, получить орган для трансплантации трудно: в США всего 17 тыс. доноров пожертвовали почку в прошлом году, а число больных в листе ожидания превышает 85 тыс.

Жизнь примерно 350 тыс. пациентов зависит от почечного диализа, что ухудшает качество жизни. Обычно диализ делают три раза в неделю в течение 3–5 часов. Это утомительно и восполняет только 13% функций почек, из-за этого только 35% пациентов живут дольше 5 лет. Кроме того, лечение почечной недостаточности обходится здравоохранению в 25 млрд долл. – более 6% от бюджета Medicare. Эта сумма включает в себя почти стоимость диализа для – 75 тыс. долл. в год на одного пациента.

Даже если не брать во внимание нехватку донорских органов, трансплантация не излечивает больного окончательно, поскольку необходим прием иммунодепрессантов. Восстановить прежнее здоровье после операции невозможно.

Искусственный орган может спасти миллионы людей! Он совмещает надежность и высокую производительность машины и уникальные качества специализированных живых клеток. Устройство может имплантироваться в тело без риска отторжения, что исключает необходимость приема иммунодепрессантов и позволит пациенту вести обычный образ жизни.

Искусственные органы остаются одним из самых перспективных направлений медицинской науки. С появлением биотехнологий, например стволовых клеток, ученые начали мечтать о новых, выращиваемых «в пробирке» органах. На первый взгляд это было бы идеальным решением, но нанотехнологии развиваются не менее стремительно, и объединение биоинженерии с передовыми наноматериалами может дать людям органы еще более надежные и функциональные, чем подарила нам природа.

По материалам: