この臓器不全検出器は人間の髪の毛よりも細い

人体はいつでも臓器移植を拒絶する可能性があります。時には、移植手術から何年も経ってから拒絶することもあります。拒絶反応が起きた場合、臓器の生存だけでなく患者の命を救う可能性もあるため、一刻を争う必要があります。残念ながら、臓器拒絶反応の顕著な症状は遅れて現れることがありますが、小さな新しい医療機​​器が、大幅に早い検出時間を提供するという大きな期待を示しています。

9月8日にサイエンス誌に掲載された新しい研究で詳述されているように、ノースウェスタン大学の研究者らは、移植臓器の表面に直接接着してその健康状態を監視できる極薄の柔らかいインプラントを開発した。腎臓移植に関する小動物の臨床試験では、拒絶反応の警告サインが現在の方法よりも3週間も早く特定された。

[関連: 豚の心臓から人間への移植が初めて成功するまでには1世紀かかりました。]

「私の患者の多くが、移植した臓器を体が拒絶しているかどうかわからないという不安を常に感じていることに気付きました。移植を何年も待った後、残りの人生をその臓器の健康を心配しながら過ごすのです」と、この研究の臨床部分を率いたノースウェスタン・メディカルの移植腎臓専門医、ロレンゾ・ギャロン氏は声明で述べた。「私たちの新しいデバイスは、ある程度の保護を提供し、継続的なモニタリングは安心感と心の平穏をもたらす可能性があります。」

このプロジェクトの機器開発を率いたバイオエレクトロニクスの専門家、ジョン・A・ロジャース氏によると、拒絶反応を早期に特定することで、医師は患者が臓器を失ったり、命を失ったりするのを防ぐためのさまざまな治療を施すことができるという。

「最悪の場合、拒絶反応を無視すると命に関わる可能性がある」とロジャーズ氏は金曜日の声明で述べた。「拒絶反応を早期に発見して治療を開始できれば、それだけ良い結果が得られる。我々はそれを念頭に置いてこのデバイスを開発した」

幅 0.3 cm、長さ 0.7 cm、厚さ 220 ミクロンの新しいセンサーは、人間の髪の毛 1 本よりも薄く、小指の爪よりも小さい。デバイスの小ささが、腎臓の繊維性腎被膜層の下に滑り込んで臓器に直接密着する能力の鍵となっている。デバイスが配置されると、デバイスの非常に感度の高い温度計が、0.004 ℃ というごくわずかな腎臓温度の変動を計測する。現在、このデバイスは小型のコイン型電池で駆動しており、Bluetooth 機能により、研究者にデータ結果をワイヤレスでストリーミングしている。

組織の炎症は合併症の初期兆候となることが多いため、研究者らはクレアチンや血中尿素のモニタリングなど、現在利用可能な検出方法よりもはるかに早く潜在的な問題に気付くことができました。通常の体の変動により、既存の選択肢は新しいデバイスよりも信頼性と感度がはるかに劣ります。

「体は動くので、対処しなければならない動きがたくさんあります。腎臓自体も動きます」とロジャーズ氏は続け、臓器の軟部組織は縫合に適していないと説明した。「これらは困難なエンジニアリング上の課題でしたが、このデバイスは臓器にダメージを与えるリスクを回避する、優しくシームレスなインターフェースです。」

今後、研究チームはより大規模な動物実験を開始する予定で、肝臓や肺などの臓器への試験も視野に入れている。また、デバイスのバッテリーを外部から充電できる新しい電源を統合し、より永続的なモニタリング ソリューションを提供したいと考えています。