Какие аспекты физиологии почек стоят на пути создания искусственной (механической) почки?

Ученым удавалось создавать искусственные органы с разной степенью успеха. Механическое сердце (в его различных формах, например, желудочковой поддержки) способно поддерживать жизнь в течение некоторого периода времени.

Усилия по выращиванию целых органов в лаборатории, вероятно, в конечном итоге приведут к более прагматичному решению. Какие аспекты почечной физиологии мешают имплантируемой механической почке (сделанной в большей степени из канальцев и мембран, чем просто уменьшившейся диализной машины)?

Вы сталкивались с творчеством Шуво Роя ?
@JM Нет, раньше не было. Я изучал это около 10 лет назад, но похоже, что область зашла довольно далеко. (Я потяну бумаги, но) У них действительно есть результат?
Помимо пресс-релизов, я не думаю, что видел выпуск устройства для общественного потребления. Тем не менее, они сообщают о результатах с прототипом. Это шаг вперед, да?
@JM Это определенно огромный шаг вперед.

Ответы (1)

Проблема в том, что настоящие органы чертовски сложны — да, основная роль почек — быть фильтром, но для этого они должны быть подключены к дюжине механизмов регуляции — осмотического баланса, управления ионами, управления белками и т. д. множество более тонких. Более того, это часть тела, поэтому она также должна следовать всем стандартным протоколам, чтобы жить с иммунной системой, получать необходимые ресурсы для ее функционирования и поддержания, взаимодействовать с близлежащими тканями...

В настоящее время у нас есть только приблизительные знания об основных процессах, расшифровка их всех — это работа на многие-многие годы (если она вообще не бесполезна). Наконец, наша технология еще долго не сможет реализовать все эти протоколы; в пиках совершенства мы можем серийно делать простые детали в масштабе 100нм (микропроцессоры), а это масштаб полного молекулярного устройства.

Я подвергаю сомнению ваше замечание о микропроцессорах масштаба 100 нм. Мы можем производить микропроцессоры по крайней мере до 30 нм, если не ниже. Я думаю, что текущий минимальный размер транзистора составляет 14 нм. Обновление: Intel и IBM используют 14 нм в производстве следующего поколения, несколько других компаний используют 15 нм. Intel также экспериментировала с 12-нм и 11-нм процессорами.
Обратите внимание, что приведенное выше относится только к общему размеру транзистора. Внутренние слои и межсоединения часто меньше 1 нм по крайней мере в одном измерении. Очевидно, что у нас уже есть возможность производить простые детали в гораздо меньших масштабах, чем 100 нм.
@Polynomial Эта технология x-nm означает размер одного транзистора, простого переключателя, который все еще далек от минимального функционального элемента.
Я знаю об этом, но транзисторы очень сложны по сравнению с механическим устройством. В случае производства очень тонких фильтров и губчатых структур 20 нм не имеет большого значения.