מומלץ, 2020

בחירת העורך

מה לעשות כאשר מישהו מחוסר הכרה
מעבר לעששת השיניים: מדוע היגיינת השיניים טובה
איך להיפטר עיניים צהובות

הכליה מלאכותית מושתלת המבוססת על שבבים רואה התקדמות גדולה

כליה מלאכותית מושתלת יכולה להפוך את הסיכויים לאנשים שהכליות שלהם נכשלו, והם צריכים להסתמך על דיאליזה או על הסיכוי הנדיר להשתלה להישאר בחיים. עכשיו, חוקרים שעובדים על המכשיר הראשון מסוגו, שמטרתו לענות על צורך זה, אומרים שהם מקווים להריץ ניסויים ניסיוניים בבני אדם בתוך השנה.


החוקרים מתכננים להתחיל ניסויים פיילוט של מסנן שבב בחולי דיאליזה עד סוף שנת 2017.
קרדיט תדמיתי: אוניברסיטת ונדרבילט

הכליות הן מכשירים מדהימים שפועלים 24/7 כדי לנקות דם ולפגוע בזבוז. כל יום, אלה בצורת אגודל בגודל אגרוף כי לשבת משני צדי עמוד השדרה רק מתחת לכלוב צלעות מסנן סביב 150 ליטר של דם לייצר 1-2 ליטר שתן.

השתלת היא הטיפול הטוב ביותר עבור אי ספיקת כליות, אבל הביקוש לאיברים הוא עצום לעומת ההיצע.

רשת הרכש וההשתלות של ארגון האורגנים בארה"ב מציינת כי ישנם יותר מ -100,000 חולים ברשימת ההמתנה להשתלת כליות, אך בשנה שעברה קיבלו רק 17,108 חולים.

בסך הכל, הקרן הלאומית לכליות מעריכה כי ליותר מ -460,000 אמריקנים יש מחלת כליות בשלב הסופי, ובכל יום 13 אנשים בארה"ב ממתינים לכליה תורמת. לדבריהם, הצעת החוק הפדרלית של Medicare לטיפול בחולי מחלת כליות - למעט תרופות מרשם - עמדה על כ -87 מיליארד דולר בשנת 2012.

ויליאם ה. פיסל הרביעי, מומחה לכליות ופרופסור לרפואה במרכז הרפואי של אוניברסיטת ונדרבילט בנשוויל שבט.נ., וצוותו מקווה לשים קץ לתרחיש הרסני זה, כפי שהוא מסביר:

"אנחנו יוצרים מכשיר ביו היברידי שיכול לחקות כליה כדי להסיר מספיק פסולת, מלח ומים כדי לשמור על החולה דיאליזה."

המטרה היא לייצר מכשיר קטן מספיק - בערך בגודל של סודה - כך שהוא מתאים לגופו של המטופל.

הכליה מלאכותית מושתלת מכיל מסננים שבב microchip ותאי כליה חיים ויהיה מופעל על ידי הלב של המטופל.

סיליקון ננוטכנולוגיה בתוספת תאים חיים כליות

שבב משתמשת באותו סיליקון ננוטכנולוגיה כי תעשיית המיקרואלקטרוניקה משתמשת עבור מחשבים.

פרופ 'פיסל אומר שהשבבים זולים, מדויקים ומסננים אידיאליים. כל התקן יכיל כ 15 שבבים, אחד על גבי השני.

כל מסנן שבב microchip מכיל נקבוביות, שכל אחת מהן תכלול ותפעל כמו פיגום עבור קרום של תאים כליות חי כי לחקות את הפונקציות הטבעיות של הכליה. הצוות הוא מעצב את המסנן אחד נקבוביות בכל פעם לעשות בדיוק מה שהם רוצים כל אחד לעשות.

פרופ 'פיסל אומר, למרבה המזל, התאים גדלים היטב במעבדה. הם יכולים ליצור קרום של תאי כליה שיכולים להבין אילו תרכובות בדם reabsorb כמו חומרים מזינים להישאר בדם, ואשר יש להסיר כמו מוצרי פסולת המיועדים להשליך בשתן.

בדרך זו, אומר פרופ 'פיסל, "אנו יכולים למנף את 60 מיליון שנות המחקר והפיתוח של אמא טבע", כדי ליצור ביאוריאקטור של תאים חיים בלב הכליה המלאכותית.

מופעל על ידי זרימת הדם של החולה ללא סיכון של קרישי דם

עובדות מהירות על דיאליזה
  • תוחלת החיים הממוצעת בדיאליזה היא 5-10 שנים
  • עם זאת, חולים רבים חיו היטב על דיאליזה במשך 20 או אפילו 30 שנים
  • חולים רבים יכולים לחיות חיים נורמליים, למעט הזמן הדרוש לטיפולים.

למידע נוסף על דיאליזה בכליות

המכשיר אינו זקוק למקור של כוח מכיוון שהוא משתמש בכוחו של לב החולה - לחץ הדם הטבעי של כלי הדם - כדי לדחוף את הדם דרך המסננים.

עם זאת, תכונה זו גם מציג אתגר: כיצד לכוונן את הדינמיקה נוזלים כך הדם זורם דרך המכשיר ללא קרישת.

ד"ר אמנדה באק, מהנדס ביו-רפואי בעל עניין במכניקת נוזל, אחראי על חלק זה של הפרויקט.

ד"ר באק משתמש במודלי מחשב כדי לחדד את הצורה של הערוצים בתוך המכשיר כדי להשיג את זרימת הדם החלקלקה ביותר. לאחר מכן, בעזרת הדפסה תלת-ממדית, הצוות יוצר אב-טיפוס ובודק אותו כדי לראות כיצד זורם הדם בצורה חלקה דרכו.

פרופ 'פיסל אומר כי המכשיר הביו-היברידי יהיה מחוץ להישג התגובה החיסונית של הגוף, אין זה סביר שיגרור דחייה. "הנושא הוא לא אחד של תאימות החיסונית, ההתאמה, כמו עם השתלת איברים", הוא מסביר.

מעל עשור של מחקר מגיע לידי ביטוי

פרוייקט הכליה התחיל לפני יותר מעשור. ב -2003 היא משכה את המענק הראשון שלה מהמכון הלאומי לבריאות (NIH), וה- NIH העניקו לאחרונה מענק בסך 4 מיליון דולר לפרופ 'פיסל ולשותפו למחקר ולשותף זמן רב, Shuvo Roy, אוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו.

בשנת 2012, ה- Food and Drug Administration (ה- FDA) העניק לפרויקט אישור מסלול מהיר - מעמד שהווסת הפדראלי שומר עבור טיפולים המתייחסים לתנאים חמורים או מסכני חיים, ומראים פוטנציאל למלא צרכים רפואיים שלא סופקו.

הקבוצה מקווה להריץ ניסויים ניסיוניים של מסנני הסיליקון עד סוף שנת 2017. פרופ 'פיסל אומר שיש לו רשימה ארוכה של חולים להוטים להשתתף, והוא מכריז על הערצתו אליהם כפי שהוא מסכם:

"המטופלים שלי הם בהחלט הגיבורים שלי, הם חוזרים שוב ושוב והם מקבלים נטל של מחלת מחלה כי הם רוצים לחיות, והם מוכנים לשים את כל זה בסכנה למען מטופל אחר".

בסרטון הבא המסתכל לתוך הכליה המלאכותית, מסביר פרופ 'פיסל כיצד הם מתכננים לשמור על דיאליזה:

בינתיים, חדשות היום רפואי למד לאחרונה כיצד - בפעם הראשונה - מדפסת 3D עזר להשתיל כליה בוגר לילד בן שנתיים. מודלים של התורם של התורם ושל הנמען שנוצרו במדפסת התלת-ממדית סייעו למנתחים לתכנן את הפעולה המורכבת ביותר במדויק על מנת למזער את הסיכונים.

קטגוריות פופולאריות

Top