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Rins artificiais São um Passo a mais Com Esta Nova Tecnologia

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10 por cento da população mundial sofre de algum tipo de doença renal. Que inclui 37 milhões de pessoas NOS eua, de 100.000 quem passar de cada ano, aguardando um transplante de rim.

Nossos rins são essenciais para nos manter vivos e saudáveis. Uma espécie de química computador que mantém a nossa química do sangue estáveis—se estamos comendo um doce bolo de aniversário ou uma vitamina cheio de salada—evitar o acúmulo de resíduos, estabilizar a nossa níveis de eletrólitos, e produzir hormônios para regular a pressão arterial e fazem as células vermelhas do sangue.

Rins limpar o nosso sangue, utilizando de néfrons, que são essencialmente filtros que permitem que o fluido e resíduos de produtos através enquanto o bloqueio de células do sangue, proteínas e minerais. A última obter reintegrados no sangue, e o ex-deixar o corpo na urina.

Cientistas têm se esforçado para vir acima com viáveis tratamentos para a doença renal e insuficiência renal, e sua complexidade significa rins são incrivelmente difícil para sinteticamente recriar; cada rim contém cerca de um milhão de primorosamente estruturada de néfrons.

Mas os novos progressos da engenharia química pesquisadores da Universidade de Arkansas, trouxe funcionamento rins artificiais mais um passo. Os investigadores criaram um dispositivo capaz de filtrar o sangue em uma forma similar ao biológica de néfrons. Eles descreveram o dispositivo em um artigo recente publicado no A Natureza, Os Materiais De Comunicação.

Existem dois processos básicos que ocorrem quando o sangue passa através dos rins. Primeiro, os grupos de vasos sanguíneos, chamados glomeruli deixe que pequenas moléculas, resíduos, água e meio, enquanto proteínas e células do sangue ficar para trás. O material que fica através deste primeiro filtro, em seguida, corre para o nefrónio de rede, onde é mais filtrado em um processo chamado de íon de transporte.

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Os pesquisadores trabalho centrou-se na segunda etapa, o transporte de iões. Eles colocaram uma malha poroso feito de platina entre dois íon-exchange bolachas para criar um “wafer”, que emite íons através de membranas, usando um campo elétrico. O platinum malhas servem como eletrodos quando a tensão é aplicada, permitindo que a equipe para a seleção de diferentes íons e ajustar suas tarifas de transportes de forma independente. Eles testaram a tecnologia com vários íons e foram capazes de simular o transporte de iões feito pelos rins.

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Em seu papel, a equipe aponta que outros grupos de pesquisa tentaram a criação artificial de néfrons usando vivos, a célula-base de sistemas, incluindo células-tronco; mas fora de um nativo, ambiente de vida e a ausência de física e hormonal de sinalização que controlam a sua função, com base biológica sistemas têm se esforçado para replicar os néfrons’ função, especialmente transporte de iões.

Christa Hestekin, Arkansas, professor associado de engenharia química e o principal autor do estudo, disse: “O sistema pode funcionar como um dispositivo independente ou em conjunto com a diálise peritoneal para controlar a química das soluções utilizadas no tratamento. E, pequenas modificações para que o dispositivo pode permitir que ele funcione como um wearable e potencialmente implantável rim artificial.”

Só NOS eua, mais de 93 000 pessoas estão na lista de espera por um transplante de rim. Apesar de ser um pleno funcionamento rim artificial é provável que ainda a anos de distância na melhor das hipóteses, os cientistas estão fazendo progresso incremental na recriação desse órgão vital; artificial nefrónio como o descrito aqui é apenas uma peça de um quebra-cabeça complexo.

Outra peça crucial é o funcionamento de uma rede de vasos sanguíneos. Em 2015, os cientistas no Lawrence Livermore National Laboratory criou bioprinted tecido renal que replicado algumas das funções biológicas de néfrons. Em 2016, um grupo de Harvard Lewis Laboratório utilizado impressão 3D para re-criar os néfrons’ túbulos, completo com uma rede vascular para o fluxo de sangue—mas só ficaram vivos para um pouco mais de dois meses.

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Totalmente sintético natureza do Arkansas da equipe de tecnologia poderia, assim, ter uma perna no biologicamente baseada em abordagens. De acordo com Hestekin, o nefrónio pode ser combinado com ultrafiltração, nano, ou sistemas de osmose reversa e integrado a um rim artificial.

Dado o grande número de pessoas que precisam deles, rins artificiais não pode vir em breve, e será um milagre da ciência moderna, quando eles chegam. Que vai ser de algum tempo ainda, o progresso gradual, como isso nos dá a confiança para dizer “quando” em vez de “se”.

Crédito da imagem: crystal light / Shutterstock.com

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