Dialyse ist ein Prozess, der einige der Aufgaben übernimmt, die die Nieren ausführen würden, wenn ein Patient sie nicht ausführen kann. Der Prozess wird von einem Arzt oder qualifizierten Techniker ausgeführt, der einen Patienten an das Dialysegerät anschließt, das sich normalerweise in einem Krankenhaus oder Gesundheitszentrum befindet.
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Der Prozess beginnt, wenn eine Nadel in einen Arm oder ein Bein eingeführt wird, um Zugang zu ihrem Blutgefäß zu erhalten. Ihr Blut wird dann durch das Dialysegerät und einen speziellen Filter, der als künstliche Niere oder Dialysator bezeichnet wird, transportiert.
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Der Dialysator reinigt das Blut eines Patienten von Verunreinigungen, die ihre Nieren nicht alleine machen können. Patienten, die eine regelmäßige Dialyse benötigen, haben möglicherweise nur noch 10-15% ihrer Nierenfunktion.
Ohne Dialyse würden sie wahrscheinlich sterben giftige Anhäufung Viele Patienten benötigen möglicherweise jahrelang eine regelmäßige Dialyse, um ihre Gesundheit zu erhalten.
Die normalen Nadelstiche in den Armen oder Beinen des Patienten können die Blutgefäße beschädigen. In diesem Fall ist ein synthetisches Transplantat erforderlich.
Synthetische Transplantate bringen Komplikationen mit sich
Diese Transplantate können jedoch häufig infiziert werden oder andere Komplikationen verursachen. Neue Forschung von einem kollaborativen Forschungsteam der Duke University, der Yale University und des Tissue Engineering-Unternehmens Humacyte haben biotechnologisch hergestellte Transplantate entwickelt, die in ersten Tests genauso gut funktionieren wie synthetische Transplantate.
Das Forschungsteam hat sein biotechnologisch hergestelltes Gefäß an 60 Patienten mit Nierenversagen getestet, bei denen eine Dialyse erforderlich war. Die neuen Gefäße können bei Bedarf hergestellt werden, anstatt die eigenen Zellen eines Individuums zu verwenden.
"Das biotechnologisch hergestellte Blutgefäß stellt einen entscheidenden Schritt im Tissue Engineering dar", sagte Dr. Jeffrey Lawson, Professor für Chirurgie und Pathologie bei Duke und Chief Medical Officer von Humacyte.
„Da diese Gefäße keine lebenden Zellen enthalten, haben Patienten Zugang zu handelsüblichen Transplantaten, die ohne Wartezeit für maßgeschneiderte Produkte verwendet werden können.“
Bioengineered Zellen vom Körper übernommen
Die Gefäße wurden aus isolierten Gefäßzellen von menschlichen Spendern hergestellt, die dann in Gewebekultur gezüchtet wurden. Die Zellen wurden dann auf ein biologisch abbaubares Gerüst in Form eines Blutgefäßes gelegt. Als das Gewebe um diese Form wuchs, wurde es gedehnt, um die physikalischen Eigenschaften zu erhalteneines echten Blutgefäßes und in Nährstoffen gebadet, um das Wachstum zu stimulieren.
"Nach diesem Prozess, der acht Wochen dauert, verschlechtert sich das Gerüst und wir haben noch Gewebe hergestellt, das wir von Grund auf neu gewachsen sind", sagte Niklason.
Schließlich werden die Gefäße gewaschen, um die Zellen zu entfernen. Diese "entzellularisierten" Gefäße haben dann keine der Komponenten, die eine Abstoßung des Gewebes verursachen würden.
Die Testpersonen haben ihre biotechnisch hergestellten Gefäße seit über einem Jahr und zeigen keine Anzeichen von Abstoßung oder Verschlechterung. In der Studie wurden einige Fälle von nachteiliger Gerinnung aufgezeichnet.
Dies ist sowohl bei natürlichen als auch bei synthetischen Gefäßen nicht ungewöhnlich. Die biotechnisch hergestellten Gefäße übertrafen die synthetischen Gefäße hinsichtlich der Haltbarkeit. Interessanterweise wurden die biotechnisch hergestellten "zellfreien" Gefäße im Laufe der Zeit tatsächlich mit den eigenen Zellen des Patienten besiedelt.
"Die Tatsache, dass ein implantierter azellulärer Schlauch zu einem lebenden menschlichen Gewebe wird, hat tiefgreifende Auswirkungen auf die regenerative Medizin", sagte Lawson.