Ученые разработали беспроводной ультратонкий имплантат, который крепится на пересаженные почки. Высокочувствительный термометр позволяет ему фиксировать изменение температуры вплоть до 0,004 °C. Когда возникают нарушения, имплантат передает сигнал на смартфон и предупреждает врача или пациента об отторжении органа. Авторы протестировали его на небольшом животном с пересаженными почками и показали, что их устройство способно выявлять отторжение на три недели раньше, чем другие современные методы. Разработанный имплантат обеспечит защиту для пациентов после операции и непрерывный мониторинг состояния. Исследование опубликовано в журнале Science.
Количество хирургических операций по пересадке органов от одного человека к другому увеличивается с каждым годом. В России только за 2022 год провели почти 2400 трансплантаций. Однако организм может отвергнуть пересаженный орган даже через десятилетие после операции. Причем этот процесс может происходить без симптомов, а выявить его надо как можно раньше для успешного лечения. Отслеживание уровней определенных маркеров в крови — самый простой способ найти нарушения. Однако их количество может колебаться и по другим причинам, что иногда приводит к ложноположительным или ложноотрицательным результатам. «Золотым стандартом» анализа стала биопсия, при которой врач при помощи иглы отбирает образец ткани и анализирует его. Но здесь тоже есть свои недостатки. Такие процедуры связаны с риском многочисленных осложнений, таких как кровотечение, инфекция, боль и другие. Более того, для получения результатов могут потребоваться четыре или пять дней, которые могут стать решающими.
Теперь команда исследователей разработала ультратонкий мягкий имплант для почек, который может обнаруживать изменения температуры из-за воспалений и другие связанные с отторжением реакции организма. Ширина датчика всего 0,3 сантиметра, длина и толщина — 0,7 сантиметра и 220 микрон соответственно. Благодаря высокочувствительному термометру он фиксирует колебания температуры органа вплоть до 0,004°C. Если возникают нарушения, этот имплант оповещает пациента или врача при помощи беспроводной передачи данных на смартфон.
Ученые протестировали его на модели небольшого животного с пересаженными почками. Устройство предупредило их о признаках отторжения на три недели раньше, чем современные методы мониторинга. «Если отторжение обнаружено на ранней стадии, врачи могут назначить терапию против отторжения, чтобы улучшить здоровье пациента и предотвратить потерю донорского органа, — рассказали исследователи. — В худшем случае, если отторжение игнорируется, это может быть опасно для жизни. Чем раньше вы сможете обнаружить отторжение и начать лечение, тем лучше. Мы разработали устройство с учетом этого». К тому же каждый организм реагирует на терапию против отторжения по-разному, а устройство позволит отслеживать состояние пациента в режиме реального времени и правильно подобрать дозировки препаратов. «Мы не можем просто утроить или учетверить препараты против отторжения, чтобы избежать отторжения, потому что эти лекарства сопряжены со своими рисками, — говорят авторы. — Иммунодепрессанты могут ослаблять всю иммунную систему и связаны с инфекциями и даже раком. Мы не хотим увеличивать дозы, если нет признаков того, что это абсолютно необходимо».
Разработанный имплантат обеспечит определенную защиту для пациентов после трансплантации. Он не только раньше других современных методов выявляет признаки отторжения, но и позволяет проводить мониторинг в режиме реального времени. Сейчас авторы проводят испытания на более крупных моделях животных. Они также предполагают, что это устройство будет работать и на других органах.
Автор: Дарья Моисеенкова.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
