第589章 生物人工腎
“這就是生物人工腎？”
衛康伸出戴着橡膠手套的左手，拿起一個梨子大小的圓柱體，放在手中仔細端詳着。
這東西外殼似乎是一層柔性金屬，散發着柔和的銀白色光澤，手掌隔着橡膠能感受到一股淡淡的涼意，但沒有什麼堅硬的感覺。
頂端牢牢連着一根粗大的膠管，末端的兩個出口，同樣也連接着管子，不過卻是一大一小兩根細一點的管子。
“沒錯，這就是可以代替腎臟功能，淨化血液，將血液中的代謝廢物，形成尿液排出體外的人工腎。”
丁冕站在旁邊，臉上浮現出一層淡淡的光輝，那是自信的光芒，他侃侃而談道。
“一直以來，要治癒終末期腎病，就只有腎臟移植這一種方案，而腎源短缺問題，向來都非常嚴重。”
“隨着醫學技術的發展，腎移植由人-人同種移植進展到了臨牀級別的豬-人異種腎臟移植。”
“效果雖然還可以，世界上第一例豬-人腎臟移植患者，術後20分鐘就成功產生了尿液，移植的豬腎臟也在體內存活了74小時，沒有出現急性排斥反應。”
“患者後來因爲大出血而死亡，但無論怎麼說，都給異種移植打開了一扇大門。”
“當然，這樣的解決辦法也有着不小的隱患，中長期的排異反應還無法預估。”
“因此，科學家不死心地將目光轉向了人工腎。”
“血液透析儀能夠緩解尿毒症危機，替代腎臟的功能，但也有價格昂貴，感染，凝血，扎針痛苦，便利性差等諸多不便，如果人工腎研發成功，必然能解決這些難題。”
“說起人工腎，我們就要先了解一下腎臟的基本功能。”
“人體的腎臟有200萬腎小球和腎小管細胞，承擔着代謝的重任，前者過濾血液，攔截特定分子，形成篩選功能，後者擁有重吸收功能，能夠再次吸收水和電解質，形成最終的尿液。”
“我們的人工腎就模擬了腎小球和腎小管的功能，達到跟腎臟一樣的效果。”
“它上面的管子與動脈相連，動脈血流入人工腎內，首先經過‘血液過濾器’，也就是人工腎小球，裡面有專門設計的有孔納米過濾膜，可以允許特定的分子通過，攔截其他都攔截下來。”
“過濾後的血液，繼續通過生物反應器，裡面的硅膠膜上有培養出來的活體腎小管細胞，以及一些其他成分，可以模擬腎小管的‘重吸收’功能。”
“最後，下面的兩根管子，粗一點的連接靜脈血管，將健康的血液再輸送回去，另一根細一點的管子則連接膀胱，將充滿代謝廢物的尿液排出體外。”
“這一整套設備，能夠完全代替腎臟的功能。”
“它最大的亮點就在於，過濾機制是完全模仿人體的腎臟工作模式，因此效率很高，這麼大小的一個人工腎，24小時下來，能夠形成800毫升左右的尿液，這個效率已經很接近真正的腎臟了。”
“您手上的這個人工腎，每分鐘能接收300毫升的血液輸入，90%都會被血液過濾器過濾掉，形成30毫升的原尿，最後經過重吸收功能過濾，成爲尿液的只有0.6毫升左右。”
“當然，這個人工腎目前是爲動物實驗打造的，所以做得小了點，如果要植入人體的話，會做得更大一點，更好地滿足人體的需求。”
“這樣的效率，比起目前尿毒症的主要治療方式——血液透析，要高上許多，同時也方便許多。”
“患者每天做透析的話，要在透析機旁邊呆上好幾個小時，再加上排隊等待時間，一天下來不剩多少時間了。大大制約了人身自由，很多事情都沒法做，甚至連工作都不得不放棄。”
“而我們的人工腎，只要植入體內，就能代替腎臟，使患者恢復正常的生活，他們甚至連尿袋也不需要了。”
丁冕一口氣說完這一大段話，露出了志得意滿的笑容。
衛康笑道：“幹得漂亮，你們當初是怎麼想起搞這玩意的，我記得好像人工腎項目沒有立項吧。所以是你們自己偷着搞的？”
丁冕臉色一變，連忙說道：“說起來，我們當時做人工腎，完全是一個意外。”
“它其實是人工膀胱項目的額外收穫。”
“做人工膀胱的時候，因爲過濾血液生成尿液，所以我做了一套模擬泌尿系統，不過一直都沒辦法解決重吸收的問題，導致尿液過濾不徹底，裡面有血液殘留。”
“後來利用幹細胞培養了一批腎小管細胞，又加了點料，增強了吸收功能，才解決這個問題。”
“完事後太興奮了，也沒想着先給項目立項，直接就找了條狗，做了個成品放進去。”
“結果實驗成功了，狗在切除一個腎以後，體內的人工腎同樣行使起了腎臟的功能，泌尿功能沒有任何衰減。”
“這意味着一種無血泵，可自行調節水鹽平衡，可植入的通用型植入式生物人工腎的出現，並已經在動物模型中取得了成果。”
說到這裡，丁冕撓了撓頭髮，憨憨一笑道。
“呵呵，我們也是這時候才知道，居然歪打正着，把人工腎做出來了。”
衛康面露驚訝之色，忍不住讚歎道。
“沒想到人工膀胱項目還能順便孵化一個人工腎，真是無心插柳柳成蔭啊。”
“你們真的很棒，三清有伱們這樣的科學家，我感到深深的自豪。”
他看着手上盈盈一握的人工腎，突然發現好像缺了點什麼。
“這設備就只有三根管子嗎？沒有其他外接的東西了？電源線什麼的都沒有嗎？”
丁冕微笑着搖了搖頭：“沒有，它是物理和化學的完美結晶，充滿了簡潔之美，沒有任何多餘的東西。”
衛康疑惑道：“你剛纔說裡面只有血液過濾器和生物反應器，那動力源在哪呢？整個設備由什麼來驅動呢？電能？生物能？還是其他？”
丁冕擺了擺手，笑着解釋道。
“我們利用了人體正常的血壓差作爲血流過濾的動力來源，這樣就不需要使用血液泵，大大減少了體積，也不需要額外的能量，所以能夠植入人體，並且在體內長期工作。”
衛康點點頭，又看了一眼旁邊沉默不語的薛珅，不由大感欣慰。
“你們兩個能聯手開發新項目，我非常高興。”
“這個人工腎裡面用到的過濾膜，還有利用血壓差作爲動力源，都是物理方面的功能，八成就是薛珅的手筆了吧。”
丁冕連連點頭，對小夥伴不吝誇獎。
“沒錯，全靠薛哥出力，這項目才能這麼順利。”
“薛哥開發了一種納米級的硅孔膜，跟腎小球細胞十分相似，可以阻止大分子通過，允許小分子通過。”
“還有生物反應器裡的硅膠膜，有利於腎小管細胞保持活性，到了關鍵性的作用。”
“除此之外，實驗過程中用到的很多數據，他也從物理的角度給出了很多優化意見，幫助很大。”
衛康正要點頭，忽然又想起了一個問題，問道。
“我知道人體的腎臟細胞屬於永久性細胞，代償能力特別強，受損也可以自發進行修復，但是如果徹底壞了，就無法恢復了，這也導致了尿毒症的發生。”
“而這個生物反應器，裡面的生物反應器，主要成分都是腎小管細胞，聽起來是不錯，可是它都是人工培養的細胞，代償能力肯定比不上真正的腎臟細胞，那難道不會死亡嗎？”
“到了一定時間，這些細胞如果硬化壞死了，那怎麼辦？”
“所以是需要定期更換嗎？還是怎樣？”
“如果定期更換的話，那它的應用前景可能會比較有限，也算不上真正的植入式生物人工腎。”
丁冕聽到這一連串問題，臉上的笑容頓時消失不見，腦袋也如同霜打的茄子一般，焉了下來。
他長長嘆了口氣，低聲道：“衛總，確實有這個問題。我們雖然能夠延長腎小管細胞的存活期限，但畢竟放在一個封閉的設備中，生物活性屬實有限。”
“而且高強度使用的話，細胞自身也沒辦法進行代償和修復。”
“時間一久，它肯定會失活，但是具體時間不好估計，要看使用情況。”
“我們做過測試，最低大概六個月後，腎小管細胞就會開始發生玻璃樣變，無法完成既定的功能。”
“這種情況下，只有更換生物反應器，才能繼續使用。”
“除此之外，還有一個設備維護的問題，時間久了，不但腎小管細胞會出問題，就連硅孔膜，在血透過程中也容易造成血栓，導致濾過功能下降。”
“人工腎雖然研究出來了，動物實驗也成功了，但這兩個問題也確實存在。”
“未來還需要長期實驗，觀察不良反應，以及植入後的長期預後。”
衛康笑了笑，說道：“無妨，既然發現了問題，也就有了一個努力的方向，我相信未來的某一天，你們一定能解決這個問題。”
他露出若有所思的神情，沉吟着說道。
“也許我們可以把它做成非植入式的人工腎，起碼它非常輕巧，功能又很強大，可以替代大部分的腎臟功能。”
“患者可以像掛尿袋一樣，把它掛在身上，這樣每天都能排尿，而不是憋上兩天再去做透析。要知道對於重度患者，可能多憋幾個小時，就容易發生不測。”
“這東西也許可以把患者從透析機上解救下來，讓他們能夠過上正常的生活，再度擁有一絲體面。”
丁冕眼睛一亮，脫口而出道：“衛總，你說得對啊，我光想着一步到位去了。”
“這個人工腎，也許現在不能徹底解決病人的問題，但起碼可以逐步改善他們的生活啊。”
“飯要一口一口吃，路也要一步一步走，先考慮解決問題，再想辦法把問題解決得更漂亮。”
“不過您放心，我還是會和薛哥一起，繼續努力，看看能不能把人工腎做成植入式的完成品吧。”
薛珅也趕緊拍着胸脯打包票。
“衛總您放心，做項目嘛，肯定都是階段性成果，一步一步來，我們就先把非植入式人工腎做出來，然後再攻關植入式人工腎。”
衛康微微一笑，將手中的人工腎輕輕放在工作臺上，在實驗室內東張西望起來。
“那個植入人工腎的實驗犬呢？帶我去看看它怎麼樣了。”
“在另一個房間，我帶您過去。”丁冕連忙說道。
三人來到另一個房間，裡面一整面牆都是密密麻麻的籠子，關着各種實驗動物。
衛康一眼就看到最下面一排籠子裡的小狗。
小狗本來趴在籠子裡，看到有人進來，立馬站了起來，毛茸茸的腦袋使勁往外擠，發出嗚嗚的叫喚聲。
丁冕訝然道：“今天狗看起來精神多了，看來前幾天是剛做完手術，還在恢復期，現在已經完全康復了。”
他本來還有點擔心，生怕老闆看到一個病懨懨，有氣沒力的小狗，沒想到短短一兩天時間，小狗就恢復了活潑，頓時心中大定。
於是繼續說道：“傳統腎臟移植後，需要長期使用免疫抑制劑，但這隻狗只吃了抗血小板藥物，沒有接受免疫抑制劑治療。”
“跟腎衰的大型動物模型相比，人工腎可以顯著改善狗的血容量，排出多餘的體液。”
衛康走過去，輕撫狗頭。
小狗伸出舌頭舔着他的手，一雙溼漉漉的大眼睛，看起來充滿了靈性。
衛康查看了一下小狗身上的傷口，發現已經好得差不多了，外表看不出什麼明顯的痕跡。
輕輕按壓，倒是能在腰腹部位感受到一點硬度。
只不過他不敢使勁，怕小狗吃痛，不一會就收回了雙手。
“不錯，看來我們的第一位患者狀態很好，接下來就繼續觀察吧。”
“如果那兩個問題一直不能解決的話，恐怕就只能再來一刀，把植入的人工腎從狗體內取出來，做成外置式人工腎了。”
衛康心裡想着，頓時生出幾分期待。
“等到進入臨牀，那些終末期腎病患者，就能徹底擺脫透析機，用上方便高效的人工腎了。”
“這樣的場面，想想還有些激動呢。”
(本章完)