Prvi uređaj na svijetu koji prati presađene organe

Istraživači Sveučilišta Northwestern razvili su prvi elektronički uređaj za kontinuirano praćenje zdravlja presađenih organa u stvarnom vremenu.

Postavljen izravno na presađeni bubreg, ultratanki, mekani implantat može detektirati temperaturne nepravilnosti povezane s upalom i drugim tjelesnim reakcijama koje nastaju odbacivanjem transplantata. Zatim upozorava pacijenta ili liječnika bežičnim prijenosom podataka na obližnji pametni telefon ili tablet, kao što možete vidjeti u ovom videu.

U novoj studiji znanstvenici su testirali uređaj na malom životinjskom modelu s presađenim bubrezima i otkrili da uređaj otkriva upozoravajuće znakove odbacivanja do tri tjedna ranije od trenutnih metoda praćenja. Ovo dodatno vrijeme moglo bi omogućiti liječnicima da brže interveniraju, poboljšavajući ishode i dobrobit pacijenata, kao i povećavajući izglede za očuvanje doniranih organa, koji su sve dragocjeniji zbog sve veće potražnje usred krize s nedostatkom organa.

Trenutačni "zlatni standard" za otkrivanje odbacivanja je biopsija, u kojoj liječnik koristi dugačku iglu za vađenje uzorka tkiva iz presađenog organa i zatim analizira uzorak na znakove prijetećeg odbacivanja. Ali invazivni postupci poput biopsije nose rizik od višestrukih komplikacija, uključujući krvarenje, infekciju, bol, pa čak i nenamjerno oštećenje obližnjih tkiva.

Nasuprot tome, novi bioelektronički implantat tvrtke Northwestern prati nešto mnogo jednostavnije i pouzdanije: temperaturu. Budući da povišenje temperature obično prati upalu, istraživači su pretpostavili da bi osjet nenormalnog povećanja temperature i neuobičajenih varijacija temperature mogao biti rani znak upozorenja za potencijalno odbacivanje transplantata.

Studija na životinjama potvrdila je upravo to. U studiji su znanstvenici primijetili da se lokalna temperatura transplantiranog bubrega povećava - ponekad i do 0,6 stupnjeva Celzijusa prije događaja odbacivanja.

U životinja bez imunosupresivnih lijekova, temperatura je porasla dva ili tri dana prije promjene biomarkera u uzorcima krvi. U životinja koje su uzimale imunosupresivne lijekove, temperatura nije samo porasla, već je također pokazala dodatne varijacije čak tri tjedna prije povećanja kreatinina i dušika uree u krvi.

Sam senzor je malen. Sa samo 0,3 centimetra širine, 0,7 centimetara dužine i 220 mikrona debljine, manji je od malog nokta i otprilike debljine kao jedna dlaka. Kako bi ga pričvrstili na bubreg, Rogers i njegov tim iskoristili su prirodnu biologiju organa. Cijeli je bubreg obavijen fibroznim slojem, zvanim bubrežna kapsula, koji štiti organ od oštećenja. Rogersov tim osmislio je senzor tako da stane točno ispod sloja kapsule, gdje je tijesno naslonjen na bubreg. 

Uređaj sadrži visokoosjetljivi termometar, koji može otkriti nevjerojatno male (0,004 stupnja Celzijusa) temperaturne varijacije na bubregu. Senzor također mjeri protok krvi, iako su istraživači otkrili da je temperatura bolji pokazatelj odbijanja.

Senzori su zatim povezani s malenim paketom elektronike, uključujući minijaturnu bateriju, koja se nalazi pored bubrega i koristi Bluetooth tehnologiju za neprekinuti bežični prijenos podataka na vanjske uređaje.

Nakon uspjeha ispitivanja na malim životinjama, istraživači sada testiraju sustav na većem životinjskom modelu. Rogers i njegov tim također procjenjuju načine za ponovno punjenje baterije tako da može trajati cijeli život.

Iako su primarne studije provedene s transplantacijom bubrega, istraživači pretpostavljaju da bi mogla djelovati i na druge transplantacije organa, uključujući jetru i pluća.