Science:植入式装置可以早期检测大鼠肾移植失败

【字体: 时间:2023年09月11日 来源:AAAS

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  研究人员报道,一种植入式传感器可以比常用的肾脏功能生物标志物提前几周预警大鼠肾移植失败。该设备在大鼠肾移植模型中进行了测试,提供了器官温度和热导率的实时连续监测,检测与移植排斥相关的炎症过程。尽管对终末期肾病患者来说,肾移植可以挽救生命,但长期存活仍然是一个重大挑战。移植失败可以随时发生,并且早期的肾移植排斥反应很难被发现。虽然器官活检是诊断移植排斥反应的“金标准”,但这种情况很少发生,而且会带来额外的风险和并发症。作为替代方案,血液和尿液生物标志物通常用于检测排斥反应。然而,与肾功能无关的因素可以改变这些生物标志物,导致假阴性和假阳性结果。为了满足对一种可靠的、无创的技术来监测和检测排斥反应的发生或早期阶段的需求,Surabhi Madhvapathy和他的同事开发了一种植入式生物电子设备来监测器官的热特性。超薄、可拉伸的热传感器直接与肾脏柔软的表面连接,并连接到一个微型无线通信模块,用于长期、实时和连续测量器官的局部温度和热导率,分别作为肾脏炎症和灌注的替代标记。

  

研究人员报道,一种植入式传感器可以比常用的肾脏功能生物标志物提前几周预警大鼠肾移植失败。该设备在大鼠肾移植模型中进行了测试,提供了器官温度和热导率的实时连续监测,检测与移植排斥相关的炎症过程。

尽管对终末期肾病患者来说,肾移植可以挽救生命,但长期存活仍然是一个重大挑战。移植失败可以随时发生,并且早期的肾移植排斥反应很难被发现。虽然器官活检是诊断移植排斥反应的“金标准”,但这种情况很少发生,而且会带来额外的风险和并发症。作为替代方案,血液和尿液生物标志物通常用于检测排斥反应。然而,与肾功能无关的因素可以改变这些生物标志物,导致假阴性和假阳性结果。

为了满足对一种可靠的、无创的技术来监测和检测排斥反应的发生或早期阶段的需求,Surabhi Madhvapathy和他的同事开发了一种植入式生物电子设备来监测器官的热特性。超薄、可拉伸的热传感器直接与肾脏柔软的表面连接,并连接到一个微型无线通信模块,用于长期、实时和连续测量器官的局部温度和热导率,分别作为肾脏炎症和灌注的替代标记。

在模型大鼠研究中,当动物未给予免疫抑制治疗时,这些信号比临床相关血液生物标志物早3天识别排斥反应的发生,而在免疫抑制动物中,这些信号比临床相关血液生物标志物早2至3周识别排斥反应的发生。

Mohamad Zaidan和Fadi Lakkis在一篇相关文章中写道:“尽管仍有一些障碍有待克服,但将持续监测纳入临床实践的前景可能是迈向个性化器官移植护理的重要一步。”

原文标题:

Implantable bioelectronic systems for early detection of kidney transplant rejection

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