ხელოვნური თირკმელი

ხელოვნური თირკმელი  ხშირად არის ჰემოდიალიზის სინონიმი, მაგრამ, ჰემოდიალიზი, შეიძლება, ასევე ზოგადად, ეხებოდეს თირკმლის ჩანაცვლებით თერაპიას (თირკმლის ტრანსპლანტაციის გამორიცხვით), რომლებიც გამოიყენება და/ან მუშავდება.  ეს სტატია ეხება ხელოვნურ ორგანოებს, ბიოინჟინერულ თირკმლებს / ბიოხელოვნურ თირკმელებს, რომლებიც იზრდება თირკმლის უჯრედების ხაზიდან / თირკმლის ქსოვილიდან. განმარტების თანახმად, თუ მოწყობილობას ესაჭიროება აკუმულატორების პერიოდული სწრაფი დატენვა, ქიმიკატების შევსება და/ან ფილტრების გაწმენდა/შეცვლა, ის არ ჩაითვლება ხელოვნურ ორგანოდ, ამრიგად, დიალიზის აპარატი, მიუხედავად იმისა, რომ ძალიან წარმატებული და კრიტიკულად მნიშვნელოვანი სიცოცხლის შემანარჩუნებელი მოწყობილობაა, რომელიც თითქმის მთლიანად ასრულებს თირკმლის მოვალეობებს, არ არის ხელოვნური თირკმელი.

 თირკმლის უკმარისობა 

თირკმელები წარმოადგენს წყვილ სასიცოცხლო ორგანოებს, რომლებიც მდებარეობს უკან მუცლის ღრუში, დაახლოებით გულმკერდის ღრუს ქვემო ნაწილის დონეზე. ისინი ასრულებენ დაახლოებით ათეულ ფიზიოლოგიურ ფუნქციას და საკმაოდ ადვილად ზიანდებიან. თირკმლის უკმარისობა გამოიხატება  აზოტოვანი ნარჩენების, მარილების, წყლის ნელი დაგროვებით და დარღვევით სხეულის ნორმალური pH ბალანსისა.  მეორე მსოფლიო ომიამდე, თირკმლის უკმარისობა ჩვეულებრივ ნიშნავდა სიკვდილს პაციენტისთვის. რამდენადმე გაღრმავება ცოდნისა თირკმლის ფუნქციის და მწვავე თირკმლის უკმარისობის მიმართ გაკეთდა ომის დროს, რომელთაგან სხვაზე ნაკლებად არ მიიჩნევა  Bywaters-ის და Beall -ს აღწერილობები პიგმენტით გამოწვეული ნეფროპათიისა, დაფუძნებული მათ კლინიკურ გამოცდილებაზე, ლონდონზე ფაშისტური გერმანიის საჰაერო თავდასხმების დროს.

 ხელოვნური თირკმელი 
ჰემოდიალიზი არის მეთოდი მოცილებისა ნარჩენი პროდუქტებისა, როგორიცაა კრეატინინი და შარდოვანა, ასევე  წყლის გამოტანისა სისხლიდან, როდესაც თირკმელებში აღინიშნება თირკმლის უკმარისობა. მექანიკურ მოწყობილობებს, რომლებიც გამოიყენება  პაციენტების სისხლის გასაწმენდად ეწოდება დიალიზერი, რაც ასევე ცნობილია როგორც ხელოვნური თირკმელი. თანამედროვე დიალიზერები ჩვეულებრივ შედგება ცილინდრული ხისტი გარსაცმისგან, რომელიც ფარავს ღრუ ბოჭკოებს დაწნეხილს ან  სხმულს პოლიმერისაგან ან კოპოლიმერისაგან.  კომბინირებული ფართობი ღრუ ბოჭკოებისა ტიპურად არის 1-2 კვადრატულ მეტრს შორის. ინტენსიური კვლევები ჩატარდა მრავალი ჯგუფების მიერ სისხლის და დიალიზატის დინების ოპტიმიზაციისთვის დიალიზერის ფარგლებში, რათა მიღწეული იქნას ეფექტიანი გადატანა ნარჩენებისა სისხლიდან დიალიზატში.

 საჭიროება ბიოხელოვნური თირკმლისა 

300,000 ამერიკელზე მეტი დამოკიდებულია ჰემოდიალიზზე როგორც მკურნალობაზე თირკმლის უკმარისობის გამო, ხოლო  2005 წლის USRDS მონაცემებით 452.000 ამერიკელს ჰქონდა ბოლო სტადიის თირკმლის დაავადება (ESRD). საინტერესო გამოკვლევებით  კვლევითი ჯგუფების მიერ ლონდონში, ონტარიო და ტორონტოში, ონტარიო ვარაუდობენ, რომ დიალიზით მკურნალობის ხანგრძლივობის გაზრდის შემთხვევაში ორიდან სამ-ჯერამდე, და ჩატარების სიხშირით  უფრო ხშირად, ვიდრე, ჩვეულებრივი  სამჯერ კვირაში მკურნალობაა, შეიძლება მიღწეული იყოს გაუმჯობესებული კლინიკური შედეგები. დანერგვა კვირაში ექვსჯერ ყოველკვირეული, მთელი ღამის მანძილზე დიალიზისა  ბევრად გადააჭარბებს არსებულ რესურსებს უმეტეს ქვეყნებში. ეს, და ასევე იშვიათობა დონორი ორგანოებისა თირკმლის ტრანსპლანტაციისათვის მიზეზია კვლევის დაჩქარებისა ალტერნატიული თერაპიების განვითარებისათვის, რაც მოიცავს შემუშავებას სატარებელი ან იმპლანტირებადი მოწყობილობისა.

ბიოინჟინერული თირკმელები
ამჟამად, არ არსებობს სახმარად ვარგისი ბიოინჟინერული თირკმელები. მიუხედავად იმისა, რომ კვლევათა დიდი ნაწილი ამჟამად მიმდინარეობს, მრავალი ბარიერები არსებობს მათი შექმნისთვის.

თუმცა, დამზადება მემბრანის რომელსაც  თირკმლის მსგავსად უნარი ექნება  სისხლის გაფილტვრის და შემდგომში ტოქსინების ექსკრეციისა და წყლის და მარილების რეაბსორბციისა, საშუალებას მოგვცემს სატარებელი და / ან იმპლანტირებული ხელოვნური თირკმლის შემუშავებისა. შემუშავება მემბრანისა მიკროელექტრომექანიკური სისტემების ტექნოლოგიის (MEMS) გამოყენებით    მალიმიტირებელ საფეხურს წარმოადგენს იმპლანტირებული ბიოხელოვნური თირკმლის შექმნაში. .

BioMEMS და თირკმლის ნანოტექნოლოგიის ლაბორატორიები  კლივლენდის კლინიკის Lerner-ის კვლევით ინსტიტუტში ფოკუსირებული არიან მოწინავე მემბრანულ ტექნოლოგიებზე, რათა შემუშავებული იყოს იმპლატირებული ან სატარებელი მკურნალობის საშუალება,  საბოლოო სტადიის თირკმლის დაავადებისთვის (ESRD). ამჟამინდელი  დიალიზის ქართრიჯები ძალიან დიდი ზომისაა და მოითხოვს სუპერფიზიოლოგიურ წნევებს სისხლის ცირკულაციისთვის და ფორებს ამჟამინდელ პოლიმერულ მემბრანებში აქვთ ძალიან ფართო ზომის განაწილება და არარეგულარული თვისებები. წარმოება სილიკონის, არაფოროვანი მემბრანისა ფორების ზომების ვიწრო ფარგლებში განაწილებით, აუმჯობესებს მემბრანის უნარს განსხვავების გაკეთებისა გაფილტრულ და შესანარჩუნებელ მოლეკულებს შორის. ის, ასევე ზრდის ჰიდრავლიკურ შეღწევადობას საშუალების მიცემით ფორების საშუალო ზომისათვის სასურველი მემბრანის ზღვარის მიღწევისა. გამოყენება ჯგუფური ტექნოლოგიის პროცესისა  იძლევა საშუალებას მკაცრი კონტროლისა  ფორების  ზომის განაწილებაზე და გეომეტრიაზე.

ბოლო დროინდელ კვლევებში, ადამიანის თირკმლის უჯრედები შეგროვებული იყო ტრანსპლანტაციისთვის  უვარგისი დონორი ორგანოებიდან და გაზრდილი ამ მემბრანებზე.  კულტივირებული უჯრედები ფარავდნენ  მემბრანებს და  ინარჩუნებდნენ  ზრდასრული თირკმლის უჯრედების თვისებებს. 
თირკმლის ეპითელიალური უჯრედების დიფერენცირებული ზრდა MEMS-ის მასალებზე მიუთითებს, რომ იმპლანტაციისთვის შესაფერისი მინიატურული მოწყობილობა  შეიძლება განხორციელებული იყოს.

იხილეთ აგრეთვე
 ხელოვნური ორგანო
 თირკმელი

]A UCSF ეგიდით მცდელობა იმპლანტირებადი ხელოვნური თირკმლის შექმნისა პაციენტების დიალიზისთვის, შეირჩა როგორც ერთ-ერთი პირველი პროექტი, რათა გაევლო უფრო დროული და ერთობლივი მიმოხილვა, საკვებისა და წამლის ადმინისტრაციის მხრივ.

FDA -მ განაცხადა დღეს (9 აპრილი), რომ მან აირჩია სამი თირკმლის მოწყობილობის პროექტი საპილოტე ახალი მარეგულირებელი დასამტკიცებელი პროგრამისთვის, რომელსაც ეწოდება  ინოვაციის გზა  2.0,  და გამიზნულია რათა გარღვევა მოახდინოს პაციენტებისათვის გამიზნულ სამედიცინო მოწყობილობების ტექნოლოგიებში უფრო სწრაფად და ეფექტურად.

ხელოვნური თირკმლის პროექტი, რომელიც გამიზნულია კლინიკური გამოცდებისთვის 2017 წელს, არჩეულ იქნა მისი ტრანსფორმაციული პოტენციალისთვის  თირკმლის დაავადების  ბოლო სტადიის მკურნალობისთვის   და მისი პოტენციალის გამო  სარგებლობის მიღებისა ადრეული ურთიერთობიდან FDA -სთან დამტკიცების პროცესში.

FDA -ს ძალისხმევა შეიყვანს მჭიდრო კონტაქტში  ფედერალურ სააგენტოს  და მოწყობილობის დეველოპერებს დროულად, შემუშავების პროცესში, რათა გამოავლინოს და მიმართოს  პოტენციურ სამეცნიერო და მარეგულირებელ წინააღმდეგობებს და შექმნას საგზაო რუკა პროექტის დამტკიცებისთვის. მიზანია  პროექტების წარმატების საერთო შანსის გაზრდა FDA -ს მიერ განხილვის დროის და ღირებულების შემცირებით და  უსაფრთხოების შენარჩუნება. მიღებული გამოცდილება, განაცხადა სააგენტომ, გამოადგებათ  სხვა სფეროებში მოწონებულ პროექტებს.

 დიალიზი
 ქსოვილთა ინჟინერია
 სატარებელი ხელოვნური თირკმელი
 მიკროელექტრომექანიკური სისტემები
 ნანოტექნოლოგიები
 ჰემოდიალიზი

 სქოლიო 

 რესურსები ინტერნეტში 

Tissue engineering and kidneys  - umich.edu.
BioMEMS & Nanotechnology  -lerner.ccf.org/bme/mems/

კატეგორია:ნეფროლოგია
კატეგორია:ხელოვნური ორგანოები
კატეგორია:ჰოლანდიის გამოგონებები
კატეგორია:მემბრანული ტექნოლოგიების