大連造出人工腎!打死你也猜不出來是哪個大學造的!首批臨床試驗有望在2017年底展開哦

新一代人工腎

在大連誕生啦!

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哈哈

到底是怎麼回事?

近日,大連理工大學化工與環境生命學部制藥科學與技術學院林炳承、羅勇研究團隊在器官芯片腎模擬研究方面取得創新研究進展,為器官芯片最終取代動物實驗進行新藥開發邁出了堅實的一步。論文成果被領域內國際頂級期刊《生物材料》在線發表。

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眾所周知,腎是人體重要髒器,在體外模擬腎髒對於血液透析等治療手段的推進和新藥的體外腎毒性評價等有非常重要的理論和實際意義,而腎髒復雜的生理結構和流體動力學行為導致現有技術僅能模擬腎的一部分結構和功能,人工腎的開發成為一種世界性的科學挑戰。

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▲腎芯片結構和實物示意圖及細胞照片

林炳承、羅勇研究團隊利用微流控器官芯片技術突破了人工腎模擬的種種限制,開發出了新一代的人工腎,包含了腎小球、小球血管、腎小囊(Bowman囊)、腎小管、管周血管、腎血流、腎尿流、過濾、分泌、重吸收等10種結構和功能上的仿生設計,可以完整模擬整個血液淨化過程,觀察外源物質,譬如藥物的腎代謝和消除過程。

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▲腎單位的生理結構和血液淨化生理學的過程圖示

課題組利用該人工芯片腎在體外鑑定出順鉑可以導致腎小管毒性,阿黴素導致腎小球毒性,實現了藥物的體外腎毒性分型。

該論文的第一作者為制藥科學與技術學院博士研究生曲玥陽,研究工作得到了科技部重大新藥創制項目、國家重大科學儀器項目和國家自然科學面上基金的支持。

腎說新語

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如今,高科技越來越發達,3D打印技術也已應用在醫學方面,相信很多人都聽說過3D打印骨骼,使骨科患者早日擺脫病痛的折磨。那腎友們肯定想問啦,能不能用3D打印技術實現腎髒的打印呢?很多需要透析的腎友都渴望得到一個腎源,可是腎源從哪兒來?家人、醫院提供甚至器官黑市,這些方法都有一些現實的問題。如果可以依靠3D打印技術實現人工腎的問世,對於腎友們來說無疑是個好消息!

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可是理想很豐滿,現實很骨感。腎髒與骨骼畢竟不同,骨骼各方面的內外部結構比較簡單,而腎髒相比而言是很復雜的,要想直接通過3D打印技術打印出人工腎髒,需要解決的問題還有很多,還得需要一段時間才能與各位腎友見面。

但也不用完全沮喪哦,因為還有好消息要告訴大家哦。美國的一個研究團隊正在借助3D打印開發一種更加可行的替代方案—迷你腎髒。迷你腎髒本質上其實是一個透析設備,它的體積很小,由外殼、過濾器,以及活體腎髒細胞組成,目前腎髒細胞在實驗室中長得很好哦,已經形成了細胞膜。通過迷你腎髒可以模擬腎髒功能,從人體中移除代謝廢物、水和無機鹽,起到透析的作用。

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迷你腎髒的一大優勢就是不需要額外提供能量,其中的活體腎髒細胞將由被植入者本身提供生存所需的能量和營養物質;推動血液進入過濾器的動力是由穿戴者的自然血壓提供。而且迷你腎髒可以保證血液不會出現凝結,這是因為裝置中含有優化的通道結構。

迷你腎髒這個研究項目早在2003年就開始了,當時得到了美國國家衛生研究院的資金支持。現在,由於有了新的進展,項目又得到了600萬美元的新一輪撥款。根據研究團隊的消息,首批臨床試驗有望在2017年底展開哦。

不管是通過3D技術直接打印出人工腎髒,還是迷你腎髒的問世都將改變腎源緊缺的情況,腎友們讓我們共同期待人工腎的到來吧!

參考來源

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