ผู้ป่วยที่มีภาวะไตวายจำเป็นต้องได้รับการฟอกไตเป็นประจำ ซึ่งเป็นการรักษาที่รุกรานและมีความเสี่ยงสูงแต่ตอนนี้นักวิจัยจาก University of California, San Francisco (UCSF) ประสบความสำเร็จในการสาธิตไตเทียมชีวภาพต้นแบบที่สามารถปลูกถ่ายและใช้งานได้โดยไม่ต้องใช้ยา
ไตทำหน้าที่สำคัญหลายอย่างในร่างกาย หน้าที่เด่นที่สุดคือกรองสารพิษและของเสียในเลือด และยังควบคุมความดันโลหิต ความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์และของเหลวในร่างกายอื่นๆ
ดังนั้นเมื่ออวัยวะเหล่านี้เริ่มล้มเหลว การจำลองกระบวนการเหล่านี้จึงซับซ้อนมากผู้ป่วยมักเริ่มต้นด้วยการล้างไต แต่ใช้เวลานานและไม่สบายใจวิธีแก้ปัญหาระยะยาวคือการปลูกถ่ายไต ซึ่งสามารถฟื้นฟูคุณภาพชีวิตที่สูงขึ้นได้ แต่ก็ต้องใช้ยากดภูมิคุ้มกันร่วมด้วยเพื่อป้องกันผลข้างเคียงที่เป็นอันตรายจากการถูกปฏิเสธ
สำหรับโครงการไตของ UCSF ทีมงานได้พัฒนาไตเทียมชีวภาพที่สามารถฝังในผู้ป่วยเพื่อทำหน้าที่หลักเหมือนของจริง แต่ไม่จำเป็นต้องใช้ยากดภูมิคุ้มกันหรือทินเนอร์เลือด ซึ่งมักจำเป็น
อุปกรณ์ประกอบด้วยสองส่วนหลักตัวกรองเลือดประกอบด้วยเมมเบรนสารกึ่งตัวนำซิลิกอน ซึ่งสามารถกำจัดของเสียออกจากเลือดได้ในเวลาเดียวกัน เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพประกอบด้วยเซลล์ท่อไตที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม ซึ่งสามารถควบคุมปริมาตรน้ำ สมดุลของอิเล็กโทรไลต์ และการทำงานของเมแทบอลิซึมอื่นๆเมมเบรนยังช่วยปกป้องเซลล์เหล่านี้จากการถูกโจมตีโดยระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วย
การทดสอบก่อนหน้านี้อนุญาตให้ส่วนประกอบแต่ละอย่างทำงานได้อย่างอิสระ แต่นี่เป็นครั้งแรกที่ทีมทดสอบให้ทำงานร่วมกันในอุปกรณ์
ไตเทียมชีวภาพเชื่อมต่อกับหลอดเลือดแดงหลัก 2 เส้นในร่างกายของผู้ป่วย เส้นหนึ่งนำเลือดที่ผ่านการกรองแล้วเข้าสู่ร่างกาย และอีกเส้นหนึ่งนำเลือดที่ผ่านการกรองแล้วกลับเข้าสู่ร่างกาย และไปยังกระเพาะปัสสาวะซึ่งเป็นที่สะสมของเสียในรูปของปัสสาวะ
ขณะนี้ทีมงานได้ทำการทดลองพิสูจน์แนวคิดแล้ว โดยแสดงให้เห็นว่าไตเทียมชีวภาพทำงานภายใต้ความดันโลหิตเท่านั้น และไม่ต้องใช้เครื่องสูบน้ำหรือแหล่งพลังงานภายนอกเซลล์ท่อไตอยู่รอดและทำงานต่อไปตลอดการทดสอบ
ด้วยความพยายามของพวกเขา นักวิจัยจาก University of California, San Francisco ได้รับรางวัล KidneyX $650,000 ในฐานะหนึ่งในผู้ชนะรางวัลไตเทียมระยะแรก
ชูโว รอย หัวหน้านักวิจัยของโครงการกล่าวว่า "ทีมของเราได้ออกแบบไตเทียมที่สามารถรองรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ไตของมนุษย์ได้อย่างยั่งยืน โดยไม่ก่อให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน"ด้วยความเป็นไปได้ของการรวมเครื่องปฏิกรณ์ เราสามารถมุ่งเน้นที่การยกระดับเทคโนโลยีสำหรับการทดสอบก่อนทางคลินิกที่เข้มงวดมากขึ้น และในที่สุดการทดลองทางคลินิก”