Entwicklung einer chirurgisch implantierbaren künstlichen Niere-eine viel versprechende Alternative zu Nierentransplantation oder Dialyse für die Menschen im Endstadium-Nierenerkrankung erhielt einen Schub $ 6 Millionen, dank einer neuen Finanzhilfe aus dem National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering , einer der National Institutes of Health, führte die Forscher von UC San Francisco bioengineer Shuvo Roy, PhD, Vanderbilt University und Nephrologe William Fissell, MD.

Roy, ein Professor in der Abteilung für Bioengineering und therapeutische Wissenschaften Schule für Pharmazie und Medizin, und der technische Leiter des Projekts am UCSF Rene sagt:



"Unser Ziel ist es, klinische Studien mit einem implantierbaren Organ in diesem Jahrzehnt entwickelt zu führen, und wir koordinieren unsere Bemühungen sowohl mit dem NIH und der Food and Drug Administration."

Das Team hat sich als Prototyp und Nieren Projekt begonnen Testen Schlüsselkomponenten des Gerätes Cup-Größe, die die Funktionen der menschlichen Niere nachahmt.

NIBIB ist die Beaufsichtigung und die Finanzierung der Weiterführung ihrer Arbeit für vier Jahre im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung über ihr Programm für Quantum, geschaffen, um die Entwicklung von "biomedizinische Technologien, die in einem tiefgreifenden Paradigmenwechsel in der Prävention führt zu unterstützen, Erkennung, Diagnose und / oder Behandlung einer schweren Erkrankung oder einem nationalen Problem der öffentlichen Gesundheit. "

Dies ist die zweite Zuschuss die wichtigsten Forscher haben durch das Programm erhalten.

Numbers Nierenversagen in Wachstum

Zum Teil, weil die US-Bevölkerung ist größer und schwerer und eher zu Bluthochdruck und Diabetes, Bedingungen häufig mit Nierenversagen zu entwickeln, die Zahl der Personen mit Nierenversagen diagnostiziert wächst Jahr gewachsen Jahr und hat 57 Prozent seit 2000 gestiegen, nach der National Kidney Foundation.

Mehr als 615.000 Menschen werden jetzt für Nierenversagen behandelt. US-Regierung Statistiken zeigen, dass Nierenversagen kostet das Gesundheitssystem 40 Milliarden US $ pro Jahr und stellt mehr als sechs Prozent der Medicare-Ausgaben.

Der Warteliste für eine Nierentransplantation in den Vereinigten Staaten hat sich auf mehr als 100.000 Menschen angewachsen. Die Zahl der Nieren zur Verfügung hat im letzten Jahrzehnt stagniert, und nur einer von fünf nun in der Liste wird erwartet, dass eine Transplantation erhalten.

Über 430.000 der Personen mit Niereninsuffizienz jetzt unterziehen die Dialyse, die teurer und weniger effektiv Transplantation ist und in der Regel erfordert lange Stunden bleibt in einer Klinik, drei Mal pro Woche. Nur einer von drei Patienten, die Dialyse begannen überleben länger als fünf Jahre, im Vergleich zu mehr als vier von fünf Transplantationspatienten.

Fissell, Associate Professor in der Abteilung für Medizin an der Vanderbilt und medizinischer Direktor für das Projekt der Nieren, sagte:

"Dieses Projekt ist eine dauerhafte Lösung für das Problem der Knappheit in der Organtransplantation zu schaffen. Wir erhöhen Möglichkeiten für Menschen mit chronischer Nierenerkrankung, die sonst an der Dialyse gezwungen sein würde."

Nach B. Joseph Guglielmo, PharmD, Dekan der UCSF School of Pharmacy,

. "Der Zuschuss aus NIBIB ist eine erstaunliche Aussage der Verheißung mit diesem Gerät verbunden ist, als auch das Vertrauen in den letztendlichen Erfolg des Projekts NIH Nieren Patienten mit CKD sind in echter Bedarf an Alternativen zu verpflanzen und die Dialyse, das Schule der Apotheke und Campus-Prioritäten zeigt deutlich die Früchte der Forschung gemeinsame Arbeit. "

Die ersten Studien der künstlichen Niere Prototype Förderung

Eine neue Komponente der künstlichen Niere ist ein Nanofilter Silizium, um Giftstoffe, Salze, einige kleine Moleküle und Wasser aus dem Blut zu entfernen. Forschungsteam von Roy entwickelt auf der Grundlage der für die Herstellung von elektronischen Halbleiter und mikroelektromechanische Systeme verwendet Produktionsmethoden.

Die neue Nano-Silizium bieten mehrere Vorteile, einschließlich der Filter der Porengröße über gleichförmigere nun in Dialysemaschinen verwendet werden nach Roy. Die Nano Silizium ist entworfen, um auf den Blutdruck allein und ohne Pumpe oder elektrische Energie zu arbeiten.

Die zweite Hauptkomponente ist ein "Bioreaktor", der die menschliche Nierentubuluszellen im mikroskopischen Gerüst eingebettet enthält. Diese Zellen spielen metabolischen Funktionen und resorbieren Wasser aus dem Filtrat, um das Volumen des Blutes zu steuern.

Projektmitarbeiter, H. David Humes, MD, Professor in der Abteilung für Innere Medizin an der Universität von Michigan, hat bereits gezeigt, dass ein solcher Bioreaktor, in Kombination mit Ultrafiltration in einem externen Gerät verwendet wird, deutlich erhöht Überleben im Vergleich mit der Dialyse nur die Behandlung von Patienten mit akutem Nierenversagen auf der Intensivstation Krankenhaus.

Die künstliche Niere durch Roy und Fissell entwickelt wurde entwickelt, um intern mit der Blutversorgung des Patienten und der Blase verbunden ist und in der Nähe des Patienten eigenen Nieren, die nicht entfernt werden, implantiert werden.

Im Gegensatz zu Patienten, die eine Nierentransplantation menschlichen Patienten mit implantierbaren künstlichen Niere benötigt keine immunsuppressive Therapie, nach Roy. Vorläufige präklinische Studien Hinweise, dass die für nicht-reaktiven Komponenten der Vorrichtung entwickelten Beschichtungen ist unwahrscheinlich, dass ein Verstopfen von Filtern oder Immunreaktionen führen, wobei er, und das die Zellen Bioreaktoren für mindestens 60 Tage im simulierten physiologischen Bedingungen zu überleben.

Etwa die Hälfte der neuen Finanzmittel werden NIBIB aus Laborstudien über die Möglichkeiten, um die Leistung des Nierenzellbioreaktor Optimierung zu unterstützen. Der Rest wird Filter für die mechanische Konstruktion Einheit Nano und Biokompatibilität der künstlichen Niere gestatten.

Der Filter wird in präklinischen Studien für die Verwirklichung eines Gerinnsels freien Betrieb und Filtration 30 Tage lang stabil ausgerichtet beurteilt werden.

Illustration: UCSF