腎衰竭患者需要定期透析，這是一種侵入性和具有潛在風險的治療。但現在加州大學舊金山分校（UCSF）的研究人員已經成功地展示了一個可以植入的生物人工腎原型，並且不需要藥物就能工作。
腎臟在體內發揮着幾種重要的功能，最主要的是過濾血液中的毒素和廢物，但也能調節血壓、電解質濃度和其他體液。
因此，當這些器官開始衰竭時，複製這些過程是很複雜的。患者通常從透析開始，但這很耗時，而且不是很舒服。一個較長期的解決方法是腎臟移植，這可以恢復較高的生活質量，但也有風險的副作用，即需要免疫抑製藥物來防止排斥反應。
對於加州大學舊金山分校的腎臟項目，該團隊開發了一種生物人工腎臟，可以植入病人體內，發揮真實的主要功能，但不需要免疫抑製藥物或血液稀釋劑，而這些藥物也經常需要。
該設備由兩個主要部分組成。血液過濾器由硅半導體膜組成，可以去除血液中的廢物。同時，生物反應器包含了工程化的腎小管細胞，它們調節水量、電解質平衡和其他代謝功能。這些膜還能保護這些細胞不被病人的免疫系統所攻擊。
以前的測試已經讓這些部分中的每一個獨立工作，但這是該團隊第一次測試它們在一個設備中串聯工作。該生物人工腎連接到病人的兩條主要動脈–一條將血液輸送到體內過濾，另一條將過濾后的血液輸送回體內–以及連接到膀胱，廢物在那裡以尿液形式沉積。
該團隊現在已經進行了概念驗證實驗，表明生物人工腎臟僅在血壓下工作，不需要泵或外部動力源。腎小管細胞在整個試驗過程中存活並繼續運作。
由於他們的努力，加州大學舊金山分校的研究人員現在已經獲得了KidneyX公司的65萬美元獎金，成為第一階段人工腎臟獎的獲獎者之一。
“我們的團隊設計了人工腎臟，以可持續地支持人類腎臟細胞的培養，而不引起免疫反應，”該項目的首席研究員Shuvo Roy說。“現在我們已經證明了結合血液過濾器和生物反應器的可行性，我們可以專註於擴大技術規模，進行更嚴格的臨床前測試，並最終進行臨床試驗。”