Một quả thận nhân tạo có thể mang lại triển vọng cho những bệnh nhân suy thận - những người phải phụ thuộc vào chạy thận nhân tạo hoặc tìm kiếm cơ hội hiếm hoi được ghép thận. Hiện tại, các nhà nghiên cứu tại đại học Y khoa Vanderbilt và Đại học California, San Francisco, Mỹ, đang tiến hành với thiết bị lần đầu tiên xuất hiện trên thế giới đáp ứng được nhu cầu này và sẽ thử nghiệm vào cuối năm nay.

Thu nghiem cay ghep than nhan tao bang... microchip - Anh 1

Nhiều bệnh nhân phụ thuộc vào máy chạy thận để duy trì sự sống (ảnh www.kidneyfailureweb.com)

Niềm hi vọng cho bệnh nhân suy thận

Thận làm việc 24/7 để lọc máu và chất thải. Mỗi ngày, cơ quan “hình hạt đậu” với kích thước bằng nắm tay này lọc khoảng 150 lít máu để sản xuất 1-2 lít nước tiểu. Hiện tại ghép thận là phương pháp điều trị tốt nhất cho những bệnh nhân suy thận. Tuy nhiên, nhu cầu ghép thận là quá lớn so với nguồn cung cấp. Mạng lưới cung cấp và cấy ghép nội tạng Mỹ cho biết có hơn 100.000 bệnh nhân trong danh sách chờ được ghép thận, nhưng chỉ có 17.108 ca được ghép trong năm ngoái.

William H. Fissell IV, giáo sư chuyên khoa thận tại Đại học y khoa Vanderbilt ở Nashville, Mỹ, và nhóm của ông hy vọng sẽ chấm dứt tình trạng này, ông giải thích: “Chúng tôi đang tạo ra một thiết bị lai tạo sinh học tương tự một quả thận có khả năng lọc đủ các chất thải, muối và nước, giúp cho các bệnh nhân thoát khỏi tình trạng chạy thận”

Thiết bị lai tạo sinh học này bao gồm những con chíp lọc siêu nhỏ và tế bào thận sống, được điều khiển bởi chính tim của bệnh nhân. Mục đích là để tạo ra một thiết bị đủ nhỏ - kích thước khoảng một lon soda để có thể đưa nó vào trong cơ thể bệnh nhân. Các con chíp sử dụng công nghệ nano silicon tương tự như trong các ngành công nghiệp điện tử sử dụng để sản xuất máy tính.

Giáo sư Fissell cho biết, những con chíp này có giá rẻ và lọc rất chính xác. Mỗi quả thận nhân tạo bao gồm 15 con chíp xếp chồng lên nhau. Mỗi con chíp bao gồm nhiều lỗ lọc, mỗi lỗ lọc bao gồm và hoạt động như màng lọc của tế bào thận sống giống chứng năng tự nhiên của thận. Nhóm nghiên cứu đang thiết kế cho một lỗ lọc ở một thời gian chính xác như những gì họ muốn.

Giáo sư Fissell cho biết, các tế bào phát triển tốt trong phòng thí nghiệm. Chúng có thể tạo ra lớp màng tế bào thận đóng vai trò tái hấp thu các chất dinh dưỡng vào trong máu và bài tiết thêm các chất thải để tạo thành nước tiểu. Bằng cách này, các nhà nghiên cứu đã mô phỏng theo nguyên lý tự nhiên để tạo ra các phản ứng sinh học của tế bào sống ngay trung tâm thận nhân tạo.

Sắp được thử nghiệm trên người

Thiết bị không cần sử dụng nguồn năng lượng nào khác mà được điều khiển bởi chính tim của bệnh nhân, áp lực tự nhiên của dòng máu trong các mạch máu đẩy máu qua những bộ lọc. Tuy nhiên, nguyên lý này cũng mang đến một thách thức là làm thế nào để điều chỉnh lưu lượng dòng máu chảy qua thiết bị mà không xảy ra tình trạng đông máu.

Tiến sĩ Amanda Buck, một kỹ sư y sinh trong lĩnh vực cơ học chất lỏng, phụ trách phần này của nghiên cứu. Tiến sĩ Buck sử dụng mô phỏng máy tính để chỉnh lại hình dạng các kênh bên trong thiết bị để tạo được dòng máu chảy mượt mà nhất. Sau đó, với sự giúp đỡ của in 3D, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một mẫu thử nghiệm.

Thiết bị lai sinh học này nằm ngoài đáp ứng miễn dịch của cơ thể, vì vậy nó không bị đào thải: “Nó không cần phải tuân theo nguyên tắc phù hợp miễn dịch giống như ghép nội tạng”, giáo sư Fissell giải thích.

Dự án thận nhân tạo bắt đầu hơn mười năm trước. Năm 2003, đã thu hút tài trợ đầu tiên từ Viện Y tế Quốc gia (NIH), và NIH gần đây trao mỗi 4 năm, 6 triệu USD cho Gs.Fissell, cộng sự và cộng tác viên Shuvo Roy, từ Đại học California, San Francisco. Nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ thử nghiệm thành công thiết bị này trên người vào cuối năm 2017. Giáo sư Fissell nói rằng ông đã có một danh sách dài các bệnh nhân mong muốn tham gia vào thử nghiệm.

Khương Quỳnh (dịch)

Công trình nghiên cứu cấy ghép thận nhân tạo bằng microchip (nguồn www.medicalnewstoday.com)
http://cms.laodong.com.vn/Storage/PressOffice/2016/9/19/411404/HCM-411404-1.mp4

Thu nghiem cay ghep than nhan tao bang... microchip - Anh 2

Nhiều bệnh nhân phụ thuộc vào máy chạy thận để duy trì sự sống (ảnh www.kidneyfailureweb.com)

Khương Quỳnh (dịch)