第五百九十章 生物人工腎

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“這就是生物人工腎？”

衛康伸出戴著橡膠手套的左手，拿起一個梨子大小的圓柱體，放在手中仔細端詳著。

這東西外殼似乎是一層柔性金屬，散發著柔和的銀白色光澤，手掌隔著橡膠能感受到一股澹澹的涼意，但沒有什麼堅硬的感覺。

頂端牢牢連著一根粗大的膠管，末端的兩個出口，同樣也連線著管子，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，臉上浮現出一層澹澹的光輝，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。”

“隨著醫學技術的發展，腎移植由人-人同種移植進展到了臨床級別的豬-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記憶體活了74小時，沒有出現急性排斥反應。”

“患者後來因為大出血而死亡，但無論怎麼說，都給異種移植開啟了一扇大門。”

“當然，這樣的解決辦法也有著不小的隱患，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，承擔著代謝的重任，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奈米過濾膜，可以允許特定的分子透過，攔截其他都攔截下來。”

“過濾後的血液，繼續透過生物反應器，裡面的矽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，粗一點的連線靜脈血管，將健康的血液再輸送回去，另一根細一點的管子則連線膀胱，將充滿代謝廢物的尿液排出體外。”

“這一整套裝置，能夠完全代替腎臟的功能。”

“它最大的亮點就在於，過濾機制是完全模彷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，成為尿液的只有0.6毫升左右。”

“當然，這個人工腎目前是為動物實驗打造的，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，我記得好像人工腎專案沒有立項吧。所以是你們自己偷著搞的？”

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。”

“它其實是人工膀胱專案的額外收穫。”

“做人工膀胱的時候，因為過濾血液生成尿液，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，也沒想著先給專案立項，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。”

“這意味著一種無血泵，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，居然歪打正著，把人工腎做出來了。”

衛康面露驚訝之色，忍不住讚歎道。

“沒想到人工膀胱專案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，三清有你們這樣的科學家，我感到深深的自豪。”

他看著手上盈盈一握的人工腎，突然發現好像缺了點什麼。

“這裝置就只有三根管子嗎？沒有其他外接的東西了？電源線什麼的都沒有嗎？”

丁冕微笑著搖了搖頭：“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：“你剛才說裡面只有血液過濾器和生物反應器，那動力源在哪呢？整個裝置由什麼來驅動呢？電能？生物能？還是其他？”

丁冕擺了擺手，笑著解釋道。

“我們利用了人體正常的血壓差作為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專案，我非常高興。”

“這個人工腎裡面用到的過濾膜，還有利用血壓差作為動力源，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，這專案才能這麼順利。”

“薛哥開發了一種奈米級的矽孔膜，跟腎小球細胞十分相似，可以阻止大分子透過，允許小分子透過。”

“還有生物反應器裡的矽膠膜，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資料，他也從物理的角度給出了很多最佳化意見，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裝置中，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，還有一個裝置維護的問題，時間久了，不但腎小管細胞會出問題，就連矽孔膜，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，沉吟著說道。

“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，我光想著一步到位去了。”

“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。”

薛珅也趕緊拍著胸脯打包票。

“衛總您放心，做專案嘛，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，關著各種實驗動物。

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。

小狗伸出舌頭舔著他的手，一雙溼漉漉的大眼睛，看起來充滿了靈性。

衛康檢視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，做成外接式人工腎了。”

衛康心裡想著，頓時生出幾分期待。

“等到進入臨床，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。”