El Dr. William H. Fissell IV, nefrólogo del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt y profesor asociado de medicina, está haciendo grandes progresos en un dispositivo único en su tipo para liberar a los pacientes renales de la diálisis. Está construyendo un riñón artificial implantable con filtros de microchipy células renales vivas que serán alimentadas por el propio corazón del paciente.
"Estamos creando un dispositivo biohíbrido que puede imitar un riñón para eliminar suficientes productos de desecho, sal y agua para mantener al paciente alejado de la diálisis", dijo Fissell. Fissell dice que el objetivo es hacerlo lo suficientemente pequeño, aproximadamente del tamañode una lata de refresco, para ser implantada dentro del cuerpo de un paciente.
La clave del dispositivo es un microchip.
"Se llama nanotecnología de silicio. Utiliza los mismos procesos que fueron desarrollados por la industria de la microelectrónica para computadoras", dijo Fissell.
Los chips son asequibles, precisos y son filtros ideales. Fissell y su equipo están diseñando cada poro en el filtro uno por uno en función de lo que quieren que haga ese poro. Cada dispositivo tendrá aproximadamente quince microchips superpuestos.Pero los microchips tienen otro papel esencial más allá del filtrado.
"También son el andamio en el que descansarán las células renales vivas", dijo Fissell.
Fissell y su equipo usan células renales vivas que crecerán en y alrededor de los filtros de microchip. El objetivo es que estas células imiten las acciones naturales del riñón.
"Podemos aprovechar los 60 millones de años de investigación y desarrollo de la Madre Naturaleza y usar células de riñón que afortunadamente para nosotros crecen bien en el plato de laboratorio, y convertirlas en un biorreactor de células vivas que será la única membrana" Santa Claus "enel mundo: la única membrana que sabrá qué productos químicos han sido malos y cuáles han sido agradables. Luego, pueden reabsorber los nutrientes que su cuerpo necesita y descartar los desechos de los que su cuerpo quiere deshacerse desesperadamente ", dijo Fissell.El dispositivo híbrido se encuentra fuera del alcance de la respuesta inmune del cuerpo, está protegido contra el rechazo.
"El problema no es el cumplimiento inmunitario, el emparejamiento, como ocurre con el trasplante de órganos", dijo Fissell.
El dispositivo funciona naturalmente con el flujo sanguíneo del paciente.
"Nuestro desafío es tomar sangre en un vaso sanguíneo y empujarla a través del dispositivo. Debemos transformar ese flujo sanguíneo pulsante inestable en las arterias y moverlo a través de un dispositivo artificial sin coagulación ni daño". FLUIDO Y ahí es donde entra en juego la ingeniera biomédica de Vanderbilt, Amanda Buck. Buck está usando dinámica de fluidos para ver si hay ciertas regiones en el dispositivo que podrían causar la coagulación.
"Es divertido entrar y trabajar en un campo que me encanta, la mecánica de fluidos y ver que ayuda a alguien", dijo Buck.
Ella usa modelos de computadora para refinar la forma de los canales para el flujo sanguíneo más suave. Luego, rápidamente prototipan el nuevo diseño usando impresión 3-D y lo prueban para que la sangre fluya lo más suavemente posible.
Fissell dice que tiene una larga lista de pacientes de diálisis ansiosos por unirse a un futuro ensayo en humanos. Los estudios piloto de los filtros de silicio podrían comenzar en pacientes a fines de 2017.
"Mis pacientes son absolutamente mis héroes", dijo Fissell. "Vuelven una y otra vez y aceptan una carga aplastante de enfermedad porque quieren vivir. Y están dispuestos a poner todo eso en riesgo por el bien"de otro paciente "
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Materiales proporcionado por Universidad de Vanderbilt . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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