Kidney-on-a-chip' kunne redde liv i icu


Kidney-on-a-chip' kunne redde liv i icu

Mange livreddende stoffer kan være farligt giftige for nyrerne. Fordi der er en række faktorer, der ændrer den måde nyrerne behandler medikamenter på, er det meget svært at forudsige, hvordan de vil påvirke hver patient. Forskere fra University of Michigan har udviklet en "nyre-on-a-chip", der lover at gøre testen af ​​narkotikaens virkninger hurtigere og mere pålidelig.

Banebrydende teknologi kan bidrage til at reducere narkotikaproblemerne.

Nyrerne er et par organer, der spiller en række vitale roller i menneskekroppen. Deres funktioner omfatter affaldshåndtering, regulering af væsker og afbalancerende mineraler.

De hjælper med at orkestre produktionen af ​​røde blodlegemer, og hvert tredje øjeblik filtrerer nyrerne hele kroppens blodvolumen.

Skader på et organ med så mange vigtige funktioner er et alvorligt medicinsk problem; Enhver ny teknologi, der kan hjælpe med at beskytte nyrerne, har potentialet til at være en livredder.

Op til to tredjedele af patienterne i intensivafdelingen (ICU) oplever en vis grad af nyreskade, og 20 procent af disse nyreskade er skyld i stoffet toksicitet.

Der er en bred vifte af grunde til dette stofskader, men de er notorisk vanskelige at forudsige.

Nyretoksicitet i ICU

Nyrer reagerer på stoffer forskelligt afhængigt af en række faktorer, herunder patientens alder, nuværende medicin og andre sygdomme, som de måtte have. På grund af dette kan det være udfordrende at bestemme, hvilke lægemiddeldoser der skal anvendes.

Dyrmodeller bruges til at forudsige, hvordan nyrerne vil reagere, men fordi dyr har tendens til at behandle stoffer hurtigere end mennesker, er det svært at oversætte resultaterne til mennesker.

Personer, der bliver omsorgsfuldt i ICU'en er særlig udsat for skade på nyrerne. Dette skyldes, at de er mere tilbøjelige til allerede at være på andre lægemidler eller har yderligere medicinske tilstande. Derudover undergår ICU-patienter ofte flere behandlinger på én gang, hvilket gør forudsigelserne endnu vanskeligere.

Et forskerhold, ledet af prof. Shuichi Takayama, har designet en mikrofluidisk chipenhed, der efterligner måden, hvorpå narkotika fjernes af nyrerne.

Indretningen består af en gennemtrængelig polyestermembran og et lag af dyrkede humane nyreceller sandwichet mellem et øvre og et nedre rum.

Ved at efterligne nyrernes indre miljø, håber teamet, at enheden bliver en pålidelig måde at afprøve medicin på nyrerne.

Når du administrerer et lægemiddel, går koncentrationen hurtigt op, og den filtreres gradvist ud, da den strømmer gennem nyrerne. En nyre-på-chip giver os mulighed for at simulere den filtreringsproces, hvilket giver en langt mere præcis måde at studere, hvordan medicin virker i kroppen."

Prof. Shuichi Takayama

Testning af nyre-på-en-chip

For at teste den banebrydende nyre-on-a-chip brugte teamet et fælles antibiotikum - gentamicin. Lægemidlet blev pumpet ind i det øverste rum og frigjort til membranen og nyrerne.

Ved hjælp af mini nyremodellen testede holdet to forskellige metoder til lægemiddelinfusion for at måle eventuelle forskelle i deres virkning på nyrerne.

Det første forsøg anvendte en høj koncentration, der hurtigt tailed off, efterligne en patient, der fik en gang om dagen. For det andet brugte de en lavere koncentration over længere tid, hvilket efterligner en langsom infusion af lægemidlet.

Dernæst fjernede forskerne nyrerne fra chippen og testede dem for skade. Resultaterne viste, at infusionen en gang daglig var signifikant mindre skadelig for nyrerne end den kontinuerlige infusion, på trods af at begge leverede det samme totale volumen af ​​lægemidlet.

Selv den samme dosis af det samme stof kan have meget forskellige virkninger på nyrerne og andre organer, afhængigt af hvordan det administreres. Denne enhed giver en ensartet og billig måde at indsamle data, der mere præcist afspejler faktiske menneskelige patienter."

Asst. Prof. Sejoong Kim

Takayama håber, at enheden kan tages "til det punkt, hvor vi kan se præcis, hvordan et medikament påvirker kroppen fra øjeblik til øjeblik, i realtid."

Hvis enheden viser sig at være vellykket, har den potentiale til væsentligt at reducere narkotikarelateret nyreskade i ICU og andre steder.

Lær om implanterbare kunstige nyrer baseret på mikrochips.

Geraldine Hamilton: Body parts on a chip (Video Medicinsk Og Professionel 2024).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Medicinsk praksis