Il rene è artificiale. Cos'è un "rene artificiale" Il principio del dispositivo di un rene artificiale

L'elettronica indossabile non solo semplifica le attività quotidiane e apre nuove prospettive nell'intrattenimento. Il suo contributo allo sviluppo della medicina diventa davvero tangibile con l'avvento delle protesi bioniche e delle unità di emodialisi portatili. Questo autunno, il WAK, il primo rene artificiale indossabile al mondo, sarà testato clinicamente presso l'Università di Washington a Seattle.

Il progetto è stato creato sotto la direzione del Dr. Victor Gura del Cedars-Sinai Medical Center. Lo staff della David Geffen School of Medicine dell'Università della California ha contribuito a realizzarlo. Questa macchina per dialisi in miniatura è abbastanza piccola e leggera da poter essere indossata su una cintura. Si collega al paziente tramite un catetere, consentendogli di muoversi e persino di lavorare con restrizioni minime.

WAK è un prototipo di rene artificiale indossabile (foto: Stephen Brashear / hsnewsbeat.uw.edu).

Tradizionalmente, l'emodialisi viene eseguita in un ospedale e raccoglie code per molti giorni. La procedura dura fino a quattro ore e durante essa il paziente giace o si siede quasi immobile. Molti problemi sono creati dalla mancanza di dispositivi, dal loro costo elevato e dalle grandi dimensioni. Devono essere collegati contemporaneamente alla rete elettrica e ai sistemi di approvvigionamento di acqua trattata, quindi anche la versione mobile ha le dimensioni di un MFP. Può essere trasferita solo su carrello da una stanza attrezzata all'altra, ma non può essere portata a casa. Ci sono parecchie indicazioni per l'emodialisi e le persone con forme gravi di insufficienza renale devono ripeterla regolarmente.

La versione indossabile di WAK (rene artificiale indossabile), ovviamente, ha una potenza inferiore alle unità di filtrazione delle dimensioni di un armadio, ma le tattiche del suo utilizzo sono completamente diverse. Un dispositivo compatto che pesa solo quattro chilogrammi e mezzo è stato sviluppato come dispositivo personale. Funziona con un solo paziente, quindi non è così strettamente limitato in termini di tempo di utilizzo. La filtrazione viene eseguita in background, mantenendo costantemente un livello sicuro di metaboliti tossici nel sangue.

"Il nostro team ha inventato un dispositivo che solleverà i pazienti dalle ingombranti macchine per la dialisi", ha scritto Viktor Gura sul sito web dell'università. Il ridimensionamento radicale è reso possibile dall'uso di nuovi materiali, elettronica flessibile e batterie al litio ad alta densità di accumulo di energia recentemente rilasciate da Inspired Energy. Tuttavia, la principale innovazione è stata la membrana filtrante, la cui struttura ha permesso di ridurre il consumo di acqua di ordini di grandezza.

Alcuni dettagli del suo dispositivo non sono ancora stati riportati. Si sa solo che è costituito da due blocchi: il filtro principale a forma di tubo al centro del dispositivo e una sezione di tre elementi arrotondati aggiuntivi fissati a sinistra. Tutti i filtri vengono cambiati quotidianamente nel rispetto delle regole di asepsi. La differenza principale sta nel volume. I dispositivi convenzionali spendono circa centocinquanta litri di acqua per una procedura di emodialisi. La versione indossabile gestisce un modesto volume di mezzo litro. Questa quantità di liquido è già del tutto possibile da portare con te.

A livello concettuale, il dispositivo è stato introdotto nel 2009. Per tutto questo tempo, gli sviluppatori hanno atteso l'autorizzazione della Food and Drug Administration (FDA) statunitense. Le cose sono decollate solo dopo che gli sviluppatori hanno vinto un concorso di innovazione medica ospitato dall'Ufficio stesso. La commissione ha riconosciuto WAK come il dispositivo più promettente tra tutti gli sviluppi proposti in trentadue nomination.

Non senza conoscenze personali in questa storia. Uno dei coautori dello sviluppo, il professor Larry Kessler (Larry Kessler) ha lavorato in passato alla FDA. È stato lui ad aiutare la squadra a superare le barriere burocratiche... in soli cinque anni.

"Il team di ricerca ha lavorato a stretto contatto con la FDA per aggiornare il WAK e renderlo pronto per gli studi di efficacia sui volontari", ha commentato il dott. Kessler.

L'accelerazione della procedura di omologazione è stata dovuta anche al fatto che le autorità europee erano più interessate al dispositivo. Senza attendere l'approvazione ufficiale per testare il dispositivo nel loro paese d'origine, hanno consentito test clinici limitati, prima in Italia e poi nel Regno Unito.

Sfortunatamente, finora stiamo parlando di un campione molto piccolo. Nella prima fase, i dispositivi verranno distribuiti a sedici pazienti e solo dieci di loro parteciperanno alla sperimentazione a lungo termine. I volontari indosseranno un rene artificiale compatto ventiquattro ore al giorno e doneranno sangue ogni giorno per un mese.

"Il concetto di rene artificiale portatile è stato sviluppato tenendo conto di molti dati", ha spiegato il direttore dell'Istituto di nefrologia dell'Università di Washington, professore di medicina Jonathan Himmelfarb (Jonathan Himmelfarb). – Tra questi ci sono studi di laboratorio, simulazioni al computer e risultati di test sugli animali. Ora avremo alcuni dati clinici”.

Il professor Himmelfarb racconta di più sul processo di creazione, le possibilità e le prospettive del primo rene artificiale indossabile al mondo in questo video di tre minuti.

I test di laboratorio preliminari sembravano molto ottimistici, ma non sono sufficienti per introdurre il dispositivo in un'ampia pratica clinica. Dozzine di studi e anni di osservazione avranno luogo prima che diventi un dispositivo familiare per le persone con insufficienza renale.

Se l'attuale serie di test avrà successo, il team di sviluppo inizierà a progettare una versione ancora più leggera e compatta dello strumento. Le prove future si concentreranno sullo sviluppo di un metodo di filtrazione continua in background in grado di imitare il funzionamento naturale del rene. Secondo gli autori del progetto, questo non solo fornirà un regime più fisiologico, ma ridurrà anche le restrizioni dietetiche.

Nei pazienti che soffrono, con la progressione della malattia, si sviluppa una deficienza nelle loro funzioni. Se la filtrazione del sangue da parte dei reni è ridotta al 10-15%, tali pazienti vengono sottoposti a emodialisi, cioè purificazione forzata e rimozione di sostanze nocive dal corpo. Questa funzione è svolta da un dispositivo renale artificiale, il cui utilizzo è indicato per i pazienti con insufficienza renale.

Se i reni non affrontano la loro funzione, il paziente ha affaticamento, ipertensione vascolare, edema e disturbi dispeptici. Il dispositivo di dialisi aiuta a mantenere il rapporto fluido nel corpo e quindi a normalizzare l'equilibrio acido-base.

Cos'è un "rene artificiale"

Il dispositivo del rene artificiale è progettato per purificare il sangue dagli elementi tossici che si accumulano nel sangue a causa dell'insufficiente funzione escretoria dell'organo.

L'uso del dispositivo aiuta a normalizzare l'equilibrio elettrolitico e acido-base, a rimuovere le tossine dal corpo in caso di avvelenamento, nonché l'acqua in eccesso in caso di gonfiore.

L'algoritmo fornito per il funzionamento del dispositivo si basa sui processi biologici che si verificano nel corpo. Durante la procedura, il volume del sangue circolante rimane normale, cioè non aumenta né diminuisce.

Come funziona la macchina

Il dispositivo per emodialisi è un dispositivo di peso fino a 80 kg, che funziona come una pompa. Il sangue del paziente passa attraverso il dializzatore, dove viene eseguito il processo di purificazione. Questa apparecchiatura è costituita da un gran numero di tubi attraverso i quali scorre il sangue. All'esterno vengono bagnati nel dialisato. Il sistema funziona secondo il seguente principio: attraverso la membrana di cui sono fatti i tubi, le tossine e gli oligoelementi in eccesso penetrano nel liquido, mentre rimangono grandi molecole di proteine, batteri e componenti del sangue. Il processo è conforme alle leggi della diffusione e alla differenza di pressione osmotica.

Nell'insufficienza renale acuta, l'uso quotidiano dell'emodialisi è indicato fino al ripristino delle funzioni dell'organo o alla rimozione dei sintomi di avvelenamento del corpo. Se la forma del decorso della malattia è cronica, la procedura viene eseguita 2-3 volte a settimana.

La manipolazione viene eseguita da un nefrologo in un ospedale o in centri di emodialisi specializzati.

Tipi di dispositivi

Esistono due tipi principali di dispositivi. Il primo tipo è una membrana di cellophane sotto forma di tubi, e il secondo - da piastre. La forma della piastra richiede meno eparina per la procedura, nonché una piccola quantità di sangue, che riduce il rischio di complicanze nel paziente. La forma tubolare della membrana consente di purificare il sangue più velocemente e meglio, poiché ha un'ampia area. Il dispositivo è composto da tre blocchi.

• pompe che forniscono eparina e pompano sangue;
• strumenti che mostrano la pressione;
• dispositivo di prevenzione delle bolle d'aria.

• sistemi per l'eliminazione dell'aria, il controllo della temperatura;
• dispositivi di miscelazione, monitoraggio della filtrazione;
• sensore di perdita di sangue del dializzatore.

Il modulo 3 è un filtro e una membrana per emodialisi.

Il design del dispositivo consente di controllare automaticamente la pressione del paziente, il suo livello di emoglobina, nonché di regolare la composizione della soluzione di dialisi. I dispositivi moderni preparano autonomamente una soluzione per dialisi in base alle prestazioni del paziente. Queste caratteristiche si applicano solo ai dispositivi utilizzati in un ospedale, i migliori dei quali sono i dispositivi delle aziende BAXTER-1550, NIPRO SURDIAL, Dialog Advanced.

Esistono dispositivi che possono essere utilizzati in regime ambulatoriale. Questa è una macchina portatile per reni artificiali progettata per l'uso domestico. Le sue capacità tecniche sono inferiori a quelle dei dispositivi fissi, ma svolge la funzione principale (purificazione del sangue). Tali dispositivi sono indossati sulla cintura e pesano fino a 7 kg, vengono eseguiti in qualsiasi momento della giornata quando il paziente ne ha bisogno. La durata della manipolazione è di 3-4 ore.

L'utilizzo del dispositivo è caratterizzato dalle seguenti caratteristiche:

• sicurezza (il rischio di infezione è escluso);
• facilità d'uso;
• manipolazione in qualsiasi momento della giornata.

Questi sono gli aspetti positivi del dispositivo. Gli aspetti negativi includono quanto segue:

• prezzo elevato del dispositivo;
• controllo degli operatori sanitari durante le prime sessioni;
• la necessità di formazione.

Nonostante alcuni inconvenienti nel funzionamento dell'apparecchio, il suo utilizzo offre ai pazienti una certa libertà di movimento, poiché la purificazione del sangue può essere effettuata in qualsiasi momento senza attendere in fila in ospedale. Un rene artificiale portatile consente ai pazienti di svolgere un semplice lavoro fisico ed esegue anche la dialisi durante la notte.

Chi non dovrebbe usare il dispositivo

La procedura ha le sue controindicazioni. Non può essere fatto a pazienti con tali patologie:

• malattia mentale;
• patologie oncologiche;
• leucemia o anemia;
• patologia del sistema nervoso centrale;
• età avanzata (oltre 80 anni);
• diabete mellito (età dopo 70 anni);
• avere più di due malattie gravi.

È impossibile eseguire la procedura per i pazienti che soffrono di alcolismo o tossicodipendenza, con una forma attiva di tubercolosi, predisposta allo sviluppo di sanguinamento massiccio.

Effetti indesiderati

Dopo o durante la procedura, i pazienti possono sviluppare effetti indesiderati:

La comparsa di complicazioni diventa una reazione del corpo al comportamento della manipolazione. Se il paziente non aderisce a una dieta, questi effetti collaterali diventano più. Ai pazienti con insufficienza renale vengono prescritti, vietando severamente alcol, piatti piccanti, piccanti e affumicati, limitando l'assunzione di sale e liquidi. Se le regole nutrizionali vengono violate, il paziente crea un carico aggiuntivo sui reni, poiché una maggiore quantità di sale trattiene l'umidità nel corpo, porta alla formazione di edema, aumenta il carico sul muscolo cardiaco e contribuisce all'ipertensione arteriosa .

Durante la dialisi, gli ioni di calcio vengono eliminati dal corpo, il che contribuisce a disturbi distruttivi nel tessuto osseo. La carenza di eritropoietina (è prodotta da reni sani) porta a un cambiamento nella composizione del sangue. La pericardite si verifica a causa dell'aumento del carico di lavoro sul cuore, poiché durante la procedura è necessario pompare un grande volume di sangue.

Conclusione

L'insufficienza renale che richiede una condotta costante è una malattia molto grave. Non ci sono statistiche esatte per determinare per quanto tempo vivrà un paziente sottoposto a purificazione forzata del sangue. Tuttavia, l'esecuzione della procedura, insieme alla conformità, nonché alla normalizzazione del regime motorio, prolungherà la vita del paziente. Ma quanto - dipende dalle caratteristiche individuali dell'organismo e dalle malattie concomitanti.

I reni svolgono un ruolo fondamentale nella pulizia del flusso sanguigno dalle tossine e da altri componenti dannosi. La salute dei reni è considerata molto delicata e se non curata adeguatamente, una persona può soffrire di malattia renale cronica (CKD). Questo a sua volta può portare alla necessità di un dispositivo chiamato rene artificiale.

La dialisi renale è un fenomeno utilizzato per il corretto funzionamento dei reni quando il rene smette di funzionare normalmente. La dialisi viene eseguita utilizzando una macchina che purifica e filtra il sangue nel flusso sanguigno.

Il principio di funzionamento dell'apparato renale artificiale

Quando i reni di un paziente funzionano correttamente, diventa necessario purificare regolarmente il sangue, altrimenti può portare a gravi conseguenze per la salute e persino alla morte. La macchina del rene artificiale aiuta a bilanciare il corpo anche se i reni non funzionano correttamente.

I reni sono noti per prevenire l'accumulo di impurità, rifiuti e acqua in eccesso nel corpo umano. I reni svolgono anche un ruolo fondamentale nel controllo della pressione sanguigna e aiutano a mantenere il perfetto equilibrio di sostanze chimiche, minerali e sostanze nutritive nel sangue. Pertanto, quando i reni smettono di svolgere tutte queste funzioni a causa di un infortunio o di una malattia, come un calcolo renale o altre malattie croniche, il corpo smette di funzionare normalmente.

RENE ARTIFICIALE- un apparato per rimuovere dall'organismo prodotti metabolici tossici e veleni esogeni, nonché per regolare l'equilibrio idroelettrolitico e l'equilibrio acido-base mediante dialisi e ultrafiltrazione del sangue.

L'IP sostituisce temporaneamente le funzioni dei reni per mantenere l'omeostasi (vedi), ma non simula i processi renali (filtrazione glomerulare, riassorbimento e secrezione tubulare, ecc.) E la funzione endocrina.

Oltre a chim. controllo, durante l'emodialisi, è richiesto un monitoraggio costante della temperatura della soluzione dializzante. Tutti i sistemi di emodialisi sono dotati di riscaldatori e termostati che mantengono automaticamente la temperatura impostata della soluzione.

Quando si lavora con un tampone di bicarbonato, si utilizza lo spurgo con una miscela di ossigeno e anidride carbonica per stabilizzare il pH della soluzione di dialisi e pertanto è necessario un monitoraggio frequente del pH della soluzione.

I moderni dispositivi I. p. includono monitor che controllano la pressione sanguigna nel dispositivo, l'aria che entra nel flusso sanguigno del paziente, la perdita di sangue nella soluzione dializzante, nonché la velocità di passaggio attraverso l'I. p. della soluzione dializzante e la sua pressione in il dializzatore. La misurazione delle dimensioni di un'ultrafiltrazione durante un hemodialysis è effettuata da hl. arr. con l'ausilio di un letto in scala, non incluso nell'I. p. In caso di violazione dell'integrità della membrana e del rilascio di sangue nella soluzione dializzante, vengono attivati ​​\u200b\u200bsistemi automatici per l'arresto dell'emodialisi. Applicare il cosiddetto rilevatori di livello, o rilevatori d'aria, che monitorano il livello del sangue in una camera speciale (trappola d'aria) della linea venosa, che previene in modo affidabile la possibilità di un'embolia gassosa. I sensori di pressione monitorano il livello di pressione sanguigna positiva nel dializzatore. Anche la velocità della soluzione può variare ampiamente, e quindi quasi tutti i dispositivi I. p. sono dotati di misuratori di portata (flowmeters).

La sicurezza del paziente si basa sul fatto che nell'I. p. ci sono dispositivi che, in caso di aumento o sottostima delle condizioni specificate, danno segnali di allarme luminosi e sonori. In alcuni casi, come, ad esempio, quando la pressione arteriosa impostata viene superata, quando l'aria entra nel sistema di conduzione del sangue, il sangue entra nella soluzione di dialisi, quando la temperatura della soluzione di dialisi supera i limiti stabiliti, il flusso sanguigno e la dialisi viene automaticamente interrotta. L'interruzione del flusso sanguigno viene effettuata mediante pinze elettromagnetiche.

Sterilizzazione

La sterilità e l'apirogenicità dei dializzatori e del sistema di trasporto del sangue sono più affidabili nei dispositivi monouso. Tutti gli elementi che vengono a contatto con il sangue del paziente durante la dialisi vengono assemblati in fabbrica, confezionati e sterilizzati con ossido di etilene, raggi gamma o formalina. Uno svantaggio significativo dei sistemi monouso è il loro costo elevato. Pertanto, i dializzatori riutilizzabili sono ancora ampiamente utilizzati. In questi casi la preparazione del dispositivo per il lavoro viene effettuata direttamente in posa. istituzione. Prima dell'uso, il dializzatore e le linee del sangue vengono riempiti con una soluzione di formalina al 2%, che fornisce l'effetto di sterilizzazione più completo. Immediatamente prima dell'operazione, il sistema viene lavato con fiziol sterile, soluzione con eparina (sono necessari 2 litri di fiziol, soluzione). La preparazione del dispositivo per il lavoro richiede solo 30-40 minuti. Il sistema della soluzione dializzante viene periodicamente sottoposto a sterilizzazione con formalina. Ciò è particolarmente importante per le macchine con ricircolo, perché in questo caso si verifica molto rapidamente la contaminazione batterica del sistema di dialisi, che può portare a reazioni pirogeniche dovute alla penetrazione di tossine batteriche attraverso la membrana.

Forme non tradizionali di purificazione del sangue extrarenale

Un nuovo approccio alla creazione di IP è proposto da Henderson et al. (1967) un principio che chiamarono diafiltrazione. Si basa sulla rapida rimozione dell'ultrafiltrato di plasma con l'ausilio di speciali membrane reintegrando la perdita di acqua ed elettroliti secondo specifiche condizioni di trattamento. Il vantaggio di questo approccio è che sia i metaboliti a basso che a medio peso molecolare possono essere rimossi quasi ugualmente bene durante l'ultrafiltrazione. Si ritiene che tra questi ultimi vi siano sostanze responsabili delle manifestazioni di intossicazione uremica, che vengono rimosse molto peggio di quelle a basso peso molecolare durante l'emodialisi tradizionale. I vantaggi del metodo dovrebbero includere anche l'esclusione dalla progettazione del dispositivo per la preparazione e la fornitura della soluzione di dialisi.

Un'altra direzione è la rigenerazione della soluzione dializzante. I dispositivi realizzati a tale scopo consentono di effettuare l'emodialisi con ricircolo continuo di una quantità limitata di soluzione dializzante (5-30 l). In questo caso, le dimensioni dell'I. p sono nettamente ridotte.

L'ulteriore miglioramento di I. p., lavorando su questo principio, ci consente di contare sulla creazione in futuro di un rene artificiale di piccole dimensioni indossato dai pazienti. I primi prototipi di tali sistemi sono già stati sviluppati. Un altro approccio alla creazione di un rene artificiale indossabile si basa sull'utilizzo di un piccolo dispositivo ultrafiltrante collegato ai vasi del paziente. L'ultrafiltrato risultante può essere rigenerato (ad es. utilizzando adsorbenti).

L'approccio originale allo sviluppo di dispositivi per la purificazione del sangue extrarenale, basato sull'utilizzo delle cosiddette cellule artificiali, è stato proposto da Cheyng (T. Chang, 1969). Le cellule artificiali sono microcapsule ricoperte da una membrana semipermeabile contenente un substrato in grado di assorbire o fornire le necessarie trasformazioni di metaboliti o tossine (ad es. assorbenti, scambiatori di ioni, enzimi). I dispositivi contenenti carboni attivi incapsulati sono usati in aggiunta all'emodialisi convenzionale e in caso di avvelenamento il loro uso è di importanza indipendente. Le cartucce con un assorbente incapsulato sono collegate ai vasi sanguigni del paziente, proprio come I. p.

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In grave violazione del funzionamento dei reni, a volte ricorrono alla sostituzione artificiale della funzione principale dell'organo. Un rene artificiale in futuro dovrebbe sostituire completamente la funzione di escrezione di liquidi. Purificherà il sangue dalle sostanze nocive, correggerà un sano equilibrio di acidità, favorirà la rimozione di prodotti tossici e un sufficiente deflusso di acqua in eccesso. Ma il compito di un tale apparato è purificare il sangue mantenendo il suo volume normale. Gli scienziati sono vicini alla più grande svolta nel campo della bioingegneria: possono creare un impianto in grado di sostituire completamente un organo gravemente malato.

informazioni generali

L'inventore americano John Abel ha creato il dispositivo nel 1913, che è il prototipo del moderno rene artificiale. Il dispositivo fu utilizzato per la prima volta nel 1944 dallo scienziato medico William Kolf. Il dispositivo per ha dimensioni piuttosto voluminose. Ora, per sottoporsi a una procedura di purificazione del sangue, una persona deve essere in ospedale per diverse ore almeno 2 volte a settimana. Questa procedura pulisce il sangue dai rifiuti in media del 60%.

Descrizione della tecnologia e principio di funzionamento

La prima donna che ha deciso di testare un dispositivo del genere su se stessa è stata una donna di 67 anni. Era malata di grave insufficienza renale, che ha portato all'intossicazione del corpo. La procedura ha avuto successo. Nel 2007 è stato introdotto un dispositivo portatile per emodialisi. È di piccole dimensioni e pesa non più di 4 kg. I medici chiamano questo dispositivo un rene artificiale indossabile (WKI). Per una persona che soffre di una grave malattia renale, puoi avere sempre con te un dispositivo del genere. Se necessario, il medico lo collegherà alla vena e avrà luogo la procedura di purificazione del sangue. Lo svantaggio di un tale apparecchio è che la purificazione è ancora molto più lenta rispetto alla versione fissa. Questo dispositivo verrà posizionato sulla cintura del paziente, dove verranno fissate le pompe per il pompaggio del sangue e le cassette sostituibili con materiale per la pulizia.

Charles Jennings ha testato per la prima volta un rene artificiale portatile nel 2004. È stato registrato presso l'Ufficio brevetti dal 2006 negli Stati Uniti.

Più recentemente, gli scienziati medici dell'Università della California hanno affermato che è stato creato un rene impiantabile. Contiene molti microfiltri che purificheranno costantemente il sangue di una persona malata. Sull'esempio di un dispositivo portatile portatile, anche questo impianto renale è stato testato, dimostrando la sua produttività. Nuove tecnologie all'avanguardia vengono lanciate nella ricerca di un metodo per creare un dispositivo compatto contenente celle reali. Il dispositivo impiantabile non deve essere più grande di un organo reale per essere introdotto con successo nel corpo umano.

Rene bioingegnerizzato nell'uomo

Nel 2010, gli scienziati hanno inventato un impianto per emodialisi delle dimensioni di un rene. Contiene un bioreattore con una coltura di cellule che costituiscono i tubuli renali. Tale impianto sostituisce completamente le funzioni metaboliche. Il suo lavoro viene svolto grazie alla circolazione del sangue del paziente. L'impianto consente di sostituire un organo malato e non necessita di un donatore di organo sano. Dal 2013 il progetto è stato ripreso e sono in corso gli sviluppi per realizzarlo utilizzando metodi di bioingegneria.

Stadi di sviluppo di un rene artificiale

Lo sviluppo attivo per far crescere impianti privi di cellule è stato testato con successo nei ratti. Le informazioni sono state pubblicate su note riviste americane. L'inizio della coltivazione di un rene impiantabile è stato posto da esperimenti sul lavaggio del tessuto cellulare da un organo non funzionante. Il rene stesso non ha cambiato forma e struttura e speciali proteine ​​​​sono state poste a livello intercellulare, dando un segnale per la crescita. Successivamente, la matrice è stata lavata con cellule rimosse dai reni di ratti appena nati. Si localizzarono in luoghi vuoti, occupando lo spazio necessario e iniziarono a produrre funzioni ordinarie. Un tale rene impiantabile è già stato trapiantato nei ratti invece di un vero organo.

Questa è una svolta in medicina, poiché tali impianti risolveranno il problema della carenza di organi da donatori. Quando sono state create, sono state utilizzate le moderne nanotecnologie, che sono state a lungo utilizzate nella microelettronica. Un rene artificiale, facendo passare il sangue attraverso se stesso, lascia intatti gli elementi sagomati. I filtri incorporati con micropori, posizionati uno dopo l'altro, eseguono perfettamente la filtrazione. Il loro numero raggiunge i 15 pezzi. Le cellule renali viventi sono posizionate attorno ai filtri per fornire funzioni che un dispositivo artificiale non può svolgere. Fondamentalmente, queste sono le funzioni del metabolismo delle sostanze utili e la rimozione dei prodotti di scarto dal corpo.