20世紀(jì)40年代,透析技術(shù)開始應(yīng)用于終末期腎衰竭的治療。透析雖然延長(zhǎng)了尿毒癥患者的生命,但透析頻率高、透析時(shí)間長(zhǎng)等問題始終困擾著廣大腎友。科研人員一直在孜孜不倦地研發(fā)更高科技含量的人工腎,期望改善腎友的生存質(zhì)量。人工腎目前可分為四代,分別進(jìn)展到哪一步了呢? 第一代:可穿戴人工腎 這種可穿戴人工腎實(shí)際上還屬于透析機(jī)的濃縮精華版,同時(shí)利用透析液回收技術(shù),使得患者可以隨身攜帶,不用成天待在透析室。2019年1月11日,美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)宣布:可穿戴式人工腎獲得重大突破,目前已經(jīng)成功在新加坡中央醫(yī)院進(jìn)行了人體試驗(yàn)。這也意味著,終末期腎衰竭的腎友,離能用上新型的人工腎越來越近了! 第二代:植入式人工腎 第二代人工腎更多的是采用了納米技術(shù)、3D打印技術(shù),利用人體的動(dòng)脈-靜脈壓力差來實(shí)現(xiàn)血液在硅芯片上濾過,體積小,且不需要電池驅(qū)動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)體內(nèi)移植。但這代人工腎目前遇到了難題,如果只比較透析功能,可穿戴人工腎已經(jīng)從臨床實(shí)驗(yàn)階段到了工業(yè)優(yōu)化階段,更受產(chǎn)業(yè)資本的青睞。如果比較生物功能,它可能又會(huì)被我們接下來要說的純生物化的人工腎超越。 第三代:純生物植入式人工腎 利用人體的干細(xì)胞,培養(yǎng)分化出類腎臟功能的組織器官,這就是我們要說的純生物植入式人工腎。相比第二代人工腎,第三代可以優(yōu)先擬合腎小管功能的器官,實(shí)現(xiàn)重吸收功能,相當(dāng)于誕生了一個(gè)微型化的腎臟。日前第三代人工腎也取得了重大突破,之前在體外培養(yǎng)皿中,分化出來的這些腎臟腔室大多沒有血管,不成熟。研究人員通過將干細(xì)胞來源的腎臟類器官暴露于射流剪切應(yīng)力下,比起靜態(tài)培養(yǎng)皿,它們顯著擴(kuò)展了細(xì)胞之間的血管網(wǎng)絡(luò),并促進(jìn)腎室的成熟。雖然他們建立的血管網(wǎng)絡(luò),還不能保證腎臟類器官中的血液可以隨時(shí)灌注,但比起之前動(dòng)物宿主提供血管支持,他們的努力已經(jīng)為體外促進(jìn)血流增強(qiáng)發(fā)育的能力開辟了新途徑,這為之后的腎臟再生技術(shù)奠定了重要基礎(chǔ)。 第四代人工腎:異種移植 從異種動(dòng)物中取出器官來移植不再是科幻小說了。但目前這項(xiàng)技術(shù)亟待解決的是豬和人生物相容性的問題(比如異種免疫、異種感染等),可以預(yù)見的是,運(yùn)用CRISPR技術(shù)我們可以逐步將豬的基因修改為人的基因,來提高豬的人源性器官的生物相容性。如果這種器官種植方式成功的話,那不光是人工腎了,估計(jì)除了人工腦之外,其他人的器官都可以由豬產(chǎn)生。
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