科学家开发的生物人工肾原型通过实验室测试 有望取代透析治疗

肾脏在体内发挥着几种重要的功能，最主要的是过滤血液中的毒素和废物，但也能调节血压、电解质浓度和其他体液。

因此，当这些器官开始衰竭时，复制这些过程是很复杂的。患者通常从透析开始，但这很耗时，而且不是很舒服。一个较长期的解决方法是肾脏移植，这可以恢复较高的生活质量，但也有风险的副作用，即需要免疫抑制药物来防止排斥反应。

对于加州大学旧金山分校的肾脏项目，该团队开发了一种生物人工肾脏，可以植入病人体内，发挥真实的主要功能，但不需要免疫抑制药物或血液稀释剂，而这些药物也经常需要。

该设备由两个主要部分组成。血液过滤器由硅半导体膜组成，可以去除血液中的废物。同时，生物反应器包含了工程化的肾小管细胞，它们调节水量、电解质平衡和其他代谢功能。这些膜还能保护这些细胞不被病人的免疫系统所攻击。

以前的测试已经让这些部分中的每一个独立工作，但这是该团队第一次测试它们在一个设备中串联工作。该生物人工肾连接到病人的两条主要动脉–一条将血液输送到体内过滤，另一条将过滤后的血液输送回体内–以及连接到膀胱，废物在那里以尿液形式沉积。

该团队现在已经进行了概念验证实验，表明生物人工肾脏仅在血压下工作，不需要泵或外部动力源。肾小管细胞在整个试验过程中存活并继续运作。

由于他们的努力，加州大学旧金山分校的研究人员现在已经获得了KidneyX公司的65万美元奖金，成为第一阶段人工肾脏奖的获奖者之一。

“我们的团队设计了人工肾脏，以可持续地支持人类肾脏细胞的培养，而不引起免疫反应，”该项目的首席研究员Shuvo Roy说。“现在我们已经证明了结合血液过滤器和生物反应器的可行性，我们可以专注于扩大技术规模，进行更严格的临床前测试，并最终进行临床试验。”