Първото в света миниатюрно устройство в реално време следи трансплантирания бъбрек

Учени от Северозападния университет са разработили миниатюрен сензор, който може да открива признаците на отхвърляне на трансплантирания бъбрек. Устройството открива температурните промени, свързани с възпаление, което може да означава възможно отхвърляне на органа. Това нововъведение предлага възможност за преждевременно откриване на отхвърлянето и може да помогне на пациентите и лекарите предварително да вземат необходимите мерки. Освен това то намалява безпокойството на пациентите, че органът на донора не се е трансплантирал.

Отхвърлянето на органа от организма е възможно дори няколко години след трансплантацията. То често започва незабелязано, без да има характерни симптоми. За пациентите и здравните специалисти е важно да спечелят възможно най-много време, за да се намесят и да възстановят хомеостазата и по този начин да избегнат необходимостта от повтаряне на дългия процес на трансплантация, ако това е възможно. Освен това периодът на изчакване за нов бъбрек е от 3 до 5 години.

Изследователи от Северозападния университет са проучили възможността за използване на температурата като важен биомаркер за откриването на ранните признаци на отхвърляне на трансплантираните органи. Те са забелязали, че повишаването на температурата често е съпроводено с възпаление, което е потвърдено при лабораторни животни. Дори малко увеличение от 0,6 °C се оказва точен предупредителен сигнал за потенциално отхвърляне на органа.

Новото устройство за наблюдение, с размери само 0,3×0,7 cm и дебелина 220 микрона (по-малко от върха на пръст), е проектирано да се поставя върху бъбрека под фиброзния слой на бъбречната капсула, който обгражда и предпазва органа. Мекият имплант открива температурните промени, свързани с възпаление и други реакции, характерни за ранното отхвърляне, чрез вграден високочувствителен термометър. Когато се регистрира промяна, сензорът изпраща предупреждение по безжичен път до намиращ се наблизо смартфон или таблет. Устройството измерва и кръвния поток, но температурата се оказва по-ефективна система за ранно предупреждение.

Състоянието на донорските органи обикновено се следи чрез кръвни тестове, които проследяват нивата на креатинина и азота на уреята. Тези стойности обаче могат да варират по нерелевантни причини, което води до подвеждащи резултати. Биопсиите, които включват поставяне на дълга игла за извличане на тъкан от органа, са инвазивни и носят висок риск от кървене, инфекция, болка и увреждане на околните тъкани.

Мекият сензор е свързан с малък набор от електроника, разположен в близост до органа. Батерията на „таблетката“ захранва устройството, а чрез Bluetooth връзка данните се предават на намиращите се наблизо външни смарт устройства. Всички електронни компоненти са затворени в мека биосъвместима пластмаса, която е нежна и гъвкава за бъбречната тъкан. Хирургичното инсталиране на цялата система е бърза и лесна процедура. Позиционирането на сензора върху органа под бъбречната капсула позволява той да остане на място независимо от физическата активност на пациента.

Въпреки че тази технология все още се нуждае от по-нататъшни изследвания и изпитания върху хора, учените вече работят върху подобряването дизайна на сензора. Целта им е да добавят възможност за презареждане на батерията, така че устройството да работи през целия живот на пациента. Изследователите също така смятат, че технологията може да бъде адаптирана за наблюдение и на други трансплантирани органи.