A készülék egy szilícium alapú nanotechnológiával készült szűrő chipet és beágyazott élő vese sejteket tartalmaz, amelyek együtt dolgoznak, hogy utánozzák az egészséges vese funkcionalitását. A végeredmény várhatóan körülbelül hasonló lesz, mint egy természetes vese teljesítménye. Mivel az eszköz elég kicsi ahhoz, hogy a beültethető legyen, és a test saját vér árama működteti, nagy jövő előtt állhat.
Dr. William H. Fissell, a kutatás vezetője elmondta, a céljuk az volt, hogy létrehozzanak egy biohibrid eszközt, amely képes utánozni a vesét, és eltávolítani elég salakanyagot, sót és a vizet, hogy a beteg dialízise ezáltal megtörténjen. Ráadásul a kólásdoboz méretű eszközt a beteg saját szívének kell működtetnie.
A legfontosabb eleme a szerkezetnek egy mikrochip. „Úgy hívják szilícium nanotechnológia. Ugyanazokat a folyamatokat használja, amelyeket már kidolgoztak a mikroelektronika iparnak a számítógépchipekhez” – mondta a kutatásvezető. A chipek megfizethető, pontos, és ideális szűrők. Fissell és csapata egyenként megtervezte a szűrő minden pórusát annak megfelelően, hogy a pórusnak mi a feladata. Minden eszköz körülbelül tizenöt mikrochipet tartalmaz, amelyeket egymás tetejére rétegeznek.
De a mikrochipeknek van egy másik lényeges szerepük is a szűrésen túl. „Ezek képezik az állványzatot, amelyen az élő vese sejtek elhelyezkednek" – mondta a professzor. A vesesejtek benövik a mikrochip szűrőket, s ennek a szendvicsnek az a célja, hogy utánozza a vese természetes működését. A rendszerben sorozatot alkotnak a szűrők, amelyek mindegyike egy különböző szűrési lépést lát el. A közöttük lévő térben élő vese sejtek pedig azokon a feladatokon dolgoznak, amelyeket a mesterséges elemek még nem látnak el olyan jól, mint a természetesek. Ide tartozik például a tápanyagok újra felszívása és a felhalmozódott hulladéktól való megszabadulás.
Mivel ez egy bio-hibrid készülék, a szervezet immunrendszere elől elzárva kell működnie, hogy megakadályozzák a kilökődését. Azonban a készülék a páciens a vér áramával működik. „A kihívás az, hogy az erekben érkező vért áttoljuk a készüléken. Úgy kell átalakítanunk az artériák bizonytalan pulzáló véráramlását, hogy az megmozgatva egy mesterséges eszközt alvadás és sérülés nélkül haladjon tovább" – mutatott rá a nehézségek egyikére a William H. Fissell.
A kutatóknak hosszú listájuk van azokról a dializált betegekről, akik szívesen csatlakoznának a jövőben a humán kísérletekhez. A fejlesztésnek ez a szakasza 2017 végéig elindulhat.
A National Institutes of Health négy évre 6 millió dollár kormányzati pénzt különített el Fissell és kutató partnere, a University of Californián (San Francisco) működő Shuvo Roy számára.
Hogy a projekt pénzt kapott az nem meglepő, ha tisztában vagyunk vele, hogy 2012-ben az Egyesült Államokban a vesebetegek kezelése 87 milliárd dollár közpénzt emésztett fel. Abban az évben csak az USA-ban 100 ezer ember várt vese transzplantációra, de csak alig több mint 17 ezren juthattak hozzá a szervhez. Összesen 460 ezer amerikai szenved végstádiumú vesebetegségben, s naponta 13 halnak meg. Fissel fejlesztése így valóban korszakos találmány lehet.
Forrás: Vanderbilt University
