第五百九十章 生物人工腎(1/2)
「這就是生物人工腎?」
衛康伸出戴著橡膠手套的左手,拿起一個梨子大小的圓柱體,放在手中仔細端詳著。
這東西外殼似乎是一層柔性金屬,散發著柔和的銀白色光澤,手掌隔著橡膠能感受到一股澹澹的涼意,但沒有什麼堅硬的感覺。
頂端牢牢連著一根粗大的膠管,末端的兩個出口,同樣也連接著管子,不過卻是一大一小兩根細一點的管子。
「沒錯,這就是可以代替腎臟功能,淨化血液,將血液中的代謝廢物,形成尿液排出體外的人工腎。」
丁冕站在旁邊,臉上浮現出一層澹澹的光輝,那是自信的光芒,他侃侃而談道。
「一直以來,要治癒終末期腎病,就只有腎臟移植這一種方案,而腎源短缺問題,向來都非常嚴重。」
「隨著醫學技術的發展,腎移植由人-人同種移植進展到了臨床級別的豬-人異種腎臟移植。」
「效果雖然還可以,世界上第一例豬-人腎臟移植患者,術後20分鐘就成功產生了尿液,移植的豬腎臟也在體內存活了74小時,沒有出現急性排斥反應。」
「患者後來因為大出血而死亡,但無論怎麼說,都給異種移植打開了一扇大門。」
「當然,這樣的解決辦法也有著不小的隱患,中長期的排異反應還無法預估。」
「因此,科學家不死心地將目光轉向了人工腎。」
「血液透析儀能夠緩解尿毒症危機,替代腎臟的功能,但也有價格昂貴,感染,凝血,扎針痛苦,便利性差等諸多不便,如果人工腎研發成功,必然能解決這些難題。」
「說起人工腎,我們就要先了解一下腎臟的基本功能。」
「人體的腎臟有200萬腎小球和腎小管細胞,承擔著代謝的重任,前者過濾血液,攔截特定分子,形成篩選功能,後者擁有重吸收功能,能夠再次吸收水和電解質,形成最終的尿液。」
「我們的人工腎就模擬了腎小球和腎小管的功能,達到跟腎臟一樣的效果。」
「它上面的管子與動脈相連,動脈血流入人工腎內,首先經過『血液過濾器』,也就是人工腎小球,裡面有專門設計的有孔納米過濾膜,可以允許特定的分子通過,攔截其他都攔截下來。」
「過濾後的血液,繼續通過生物反應器,裡面的矽膠膜上有培養出來的活體腎小管細胞,以及一些其他成分,可以模擬腎小管的『重吸收』功能。」
「最後,下面的兩根管子,粗一點的連接靜脈血管,將健康的血液再輸送回去,另一根細一點的管子則連接膀胱,將充滿代謝廢物的尿液排出體外。」
「這一整套設備,能夠完全代替腎臟的功能。」
「它最大的亮點就在於,過濾機制是完全模彷人體的腎臟工作模式,因此效率很高,這麼大小的一個人工腎,24小時下來,能夠形成800毫升左右的尿液,這個效率已經很接近真正的腎臟了。」
「您手上的這個人工腎,每分鐘能接收300毫升的血液輸入,90%都會被血液過濾器過濾掉,形成30毫升的原尿,最後經過重吸收功能過濾,成為尿液的只有6毫升左右。」
「當然,這個人工腎目前是為動物實驗打造的,所以做得小了點,如果要植入人體的話,會做得更大一點,更好地滿足人體的需求。」
「這樣的效率,比起目前尿毒症的主要治療方式——血液透析,要高上許多,同時也方便許多。」
「患者每天做透析的話,要在透析機旁邊呆上好幾個小時,再加上排隊等待時間,一天下來不剩多少時間了。大大制約了人身自由,很多事情都沒法做,甚至連工作都不得不放棄。」
「而我們的人工腎,只要植入體內,就能代替腎臟,使患者恢復正常的生活,他們甚至連尿袋也不需要了。」
丁冕一口氣說完這一大段話,露出了志得意滿的笑容。
衛康笑道:「幹得漂亮,你們當初是怎麼想起搞這玩意的,我記得好像人工腎項目沒有立項吧。所以是你們自己偷著搞的?」
丁冕臉色一變,連忙說道:「說起來,我們當時做人工腎,完全是一個意外。」
「它其實是人工膀胱項目的額外收穫。」
「做人工膀胱的時候,因為過濾血液生成尿液,所以我做了一套模擬泌尿系統,不過一直都沒辦法解決重吸收的問題,導致尿液過濾不徹底,裡面有血液殘留。」
「後來利用幹細胞培養了一批腎小管細胞,又加了點料,增強了吸收功能,才解決這個問題。」
「完事後太興奮了,也沒想著先給項目立項,直接就找了條狗,做了個成品放進去。」
「結果實驗成功了,狗在切除一個腎以後,體內的人工腎同樣行使起了腎臟的功能,泌尿功能沒有任何衰減。」
「這意味著一種無血泵,可自行調節水鹽平衡,可植入的通用型植入式生物人工腎的出現,並已經在動物模型中取得了成果。」
說到這裡,丁冕撓了撓頭髮,憨憨一笑道。
「呵呵,我們也是這時候才知道,居然歪打正著,把人工腎做出來了。」
衛康面露驚訝之色,忍不住讚嘆道。
「沒想到人工膀胱項目還能順便孵化一個人工腎,真是無心插柳柳成蔭啊。」
「你們真的很棒,三清有你們這樣的科學家,我感到深深的自豪。」
他看著手上盈盈一握的人工腎,突然發現好像缺了點什麼。
「這設備就只有三根管子嗎?沒有其他外接的東西了?電源線什麼的都沒有嗎?」
丁冕微笑著搖了搖頭:「沒有,它是物理和化學的完美結晶,充滿了簡潔之美,沒有任何多餘的東西。」
衛康疑惑道:「你剛才說裡面只有血液過濾器和生物反應器,那動力源在哪呢?整個設備由什麼來驅動呢?電能?生物能?還是其他?」
丁冕擺了擺手,笑著解釋道。
「我們利用了人體正常的血壓差作為血流過濾的動力來源,這樣就不需要使用血液泵,大大減少了體積,也不需要額外的能量,所以能夠植入人體,並且在體內長期工作。」
衛康點點頭,又看了一眼旁邊沉默不語的薛珅,不由大感欣慰。
「你們兩個能聯手開發新項目,我非常高興。」
「這個人工腎裡面用到的過濾膜,還有利用血壓差作為動力源,都是物理方面的功能,八成就是薛珅的手筆了吧。」
丁冕連連點頭,對小夥伴不吝誇獎。
「沒錯,全靠薛哥出力,這項目才能這麼順利。」
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