riñón artificial implantable basado en microchips ve un gran avance

Los riñones son instrumentos increíbles que trabajan 24/7 para limpiar la sangre y eliminar los residuos. Cada día, estos órganos, tamaño de un puño en forma de frijol que se sitúan a ambos lados de la columna vertebral justo debajo de la caja torácica del filtro alrededor de 150 litros de sangre para producir 1-2 litros de orina.

El trasplante es el mejor tratamiento para la insuficiencia renal, pero la demanda de órganos es enorme en comparación con la oferta.
La Adquisición de Estados Unidos y Trasplante de Órganos Red dicen que hay más de 100.000 pacientes en lista de espera para un trasplante de riñón, pero el año pasado, sólo 17.108 recibieron una.
En total, la estimación de la Fundación Nacional del Riñón que más de 460.000 estadounidenses tienen enfermedad renal en etapa terminal, y cada día, 13 personas en los EE.UU. mueren en espera de un riñón de un donante. Dicen que el proyecto de ley federal de Medicare para el cuidado de los pacientes con enfermedad renal - excluyendo medicamentos de venta con receta - fue de alrededor de $ 87 millones en 2012.
William H. Fissell IV, profesor especialista en riñones y asociado de medicina en el Centro Médico de la Universidad Vanderbilt en Nashville, TN, y su equipo esperan para poner fin a esta situación devastadora, como él mismo explica:
"Estamos creando un dispositivo bio-híbrido que puede imitar un riñón para eliminar los productos de desecho suficientes, sal y agua para mantener un paciente de diálisis."
El objetivo es hacer un dispositivo que es lo suficientemente pequeño - aproximadamente del tamaño de una lata de refresco - por lo que encaja dentro del cuerpo de un paciente.
El riñón artificial implantable contiene filtros microchip y que viven las células del riñón y estará propulsado por el propio corazón del paciente.
nanotecnología de silicio, más que viven las células del riñón
El microchip utiliza el mismo nanotecnología de silicio que utiliza la industria de la microelectrónica para los ordenadores.
Prof. Fissell dice que los chips son de bajo costo, precisa y hacen filtros ideales. Cada dispositivo contendrá alrededor de 15 microchips, uno encima del otro.
Cada filtro microchip contiene poros, cada uno de los cuales van a contener y actuar como un andamio para una membrana de células de riñón que imitan las funciones naturales de los riñones vivo. El equipo está diseñando el filtro de un poro a la vez que hacer precisamente lo que quiere cada uno para hacer.
Prof. Fissell dice, afortunadamente, las células crecen bien en la caja de Petri. Pueden crear una membrana de células renales que pueden resolverse que los compuestos de la reabsorber la sangre como nutrientes que se quedan en la sangre, y que tienen que ser eliminados como residuos destinados a su eliminación en la orina.
De esta manera, dice el profesor Fissell ", podemos aprovechar de la madre naturaleza de 60 millones de años de investigación y desarrollo", para crear un biorreactor de células vivas en el corazón del riñón artificial.
Desarrollado por el flujo sanguíneo del paciente sin riesgo de coágulos
El dispositivo no requiere una fuente de energía, ya que utiliza el poder del corazón del paciente - la presión natural del flujo sanguíneo en los vasos sanguíneos - para empujar la sangre a través de los filtros.
Sin embargo, esta característica también presenta un reto: cómo ajustar con precisión la dinámica de fluidos para que la sangre fluye a través del dispositivo sin coagulación.
El Dr. Amanda Buck, un ingeniero biomédico con un interés en la mecánica de fluidos, es el encargado de esta parte del proyecto.
Dr. Buck usa modelos de ordenador para refinar la forma de los canales dentro del dispositivo para lograr el flujo de sangre más suave. Luego, con la ayuda de la impresión en 3D, el equipo crea un prototipo y prueba para ver cómo suavemente la sangre fluye a través de él.
Prof. Fissell dice porque el dispositivo de bio-híbrido estará fuera del alcance de la respuesta inmune del cuerpo, es poco probable que incurrir en el rechazo. "La cuestión no es uno de cumplimiento inmunológico, haciendo coincidir, al igual que lo es con un trasplante de órganos", explica.
Más de una década de investigación llegar a buen término
El proyecto de riñón comenzó hace más de una década. En 2003, atrajo su primera subvención de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), y los NIH han concedido recientemente un niño de 4 años, $ 6 millones a Prof. Fissell y su socio de investigación y colaborador desde hace mucho tiempo Shuvo Roy, de la Universidad de California en San Francisco.
En 2012, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) concedió la aprobación rápida del proyecto - un estado de las reservas regulador federal para los tratamientos que tratan enfermedades graves o potencialmente mortales y que muestran potencial para satisfacer las necesidades médicas no cubiertas.
El equipo espera realizar pruebas piloto de los filtros de silicio a finales de 2017. El Prof. Fissell dice que tiene una larga lista de pacientes dispuestos a participar, y declara su admiración por ellos mientras se llega a la conclusión:

    "Mis pacientes son absolutamente mis héroes. Ellos regresan una y otra vez y aceptan una carga aplastante de la enfermedad porque quieren vivir. Y están dispuestos a poner todo eso en riesgo por el bien de otro paciente."
En el siguiente vídeo que se echa un vistazo en el interior del riñón artificial, el Prof. Fissell explica cómo se están diseñando para mantener a los pacientes fuera de diálisis: