نقدم هنا تقدمًا تقنيًا جديدًا في مجال العلاج بالبدائل الكلوية والذي يسمح لأول مرة بالخصائص الوظيفية الرئيسية للكلية ، أي ترشيح الدم ونقل الأيونات والماء ليتم محاكاته بواسطة جهاز لا يستخدم المكونات البيولوجية أو الديالة. الأهم من ذلك ، أن المكونات التي تتوسط في نقل الأيونات لا تعتمد على وجود التدرجات الكيميائية والانتشار السلبي لتعمل في حد ذاتها. وبناءً على ذلك ، فإن حلول الديالة المستخدمة حاليًا في HD و PD ليست مطلوبة. علاوة على ذلك ، لا توجد حاجة أيضًا لأنظمة المواد الماصة التي يتم تطويرها لتجديد حلول الديالة.

​

على الرغم من أن التقنية تستعير مبادئ وظيفية معينة من فسيولوجيا الكلى ، إلا أن الجهاز لا يستخدم الخلايا الحية بل يستخدم مكونات هندسية اصطناعية بالكامل. يجمع نهجنا المبتكر بين تقنية التأين الكهربائي للشبكات المتعددة الجديدة ووحدات الترشيح الفائق المدفوعة بالضغط ، والترشيح النانوي ، ووحدات التناضح العكسي. يؤدي كل مكون وظائف فريدة يمكن اعتبارها بمثابة محاكاة للجوانب الرئيسية لوظائف الترشيح والنقل للكلية الأصلية.

 

تحاكي وحدة الترشيح الفائق وظيفة الكبيبات عن طريق منع ترشيح مكونات خلايا الدم والبروتينات. تمنع وحدة الترشيح النانوي إفراز كميات كبيرة من الجلوكوز في مجرى "البول" مع السماح بنفاذ اليوريا. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي تقنية التأين الكهربائي الجديدة التي تم تطويرها وتصميمها خصيصًا للسماح بالتعديل وخصوصية نقل الأيونات. يتم التحكم في كمية إفراز الماء في مجرى "البول" النهائي بواسطة وحدة التناضح العكسي. يتم دمج أنظمة استشعار التغذية والتغذية المرتدة التي ستسمح للجهاز بالاستجابة تحت تحكم برمجي قابل للتخصيص للتغيرات في كيمياء الدم (مثل K + وأيونات أخرى).

​

نتج عن الأبحاث التكنولوجية التي أجرتها مؤسسة أبحاث الكلى الأمريكية أول تقنية جديدة تمامًا لتنقية الدم في العالم منذ اختراع غسيل الكلى منذ أكثر من 75 عامًا.