Umělá ledvina je přístroj pro dočasnou náhradu vylučovací funkce ledvin . Umělá ledvina se používá k uvolňování krve z produktů látkové výměny , k úpravě rovnováhy elektrolyt-voda a acidobazické rovnováhy při akutním a chronickém selhání ledvin , dále k odstranění dialyzovatelných toxických látek při otravách a přebytku vody při otocích .
Hlavním úkolem umělého ledvinového aparátu je čistit krev od různých toxických látek včetně metabolických produktů . Objem krve v limitu těla přitom zůstává konstantní.
V současné době se také pracuje na vytvoření umělé ledviny pomocí bioinženýrských metod.
V roce 1913 vytvořil americký vědec John Abel hemodialyzační přístroj , který byl prototypem umělé ledviny. V roce 1944 holandský vědec William Kolf poprvé úspěšně uvedl do praxe umělou ledvinu. První úspěšně operovanou pacientkou byla 67letá žena ve stavu urémie .
První implantabilní přístroj s umělou ledvinou testoval v laboratoři v roce 2004 vědec Charles Jennings, zároveň byla zaslána žádost o registraci na Patentový úřad. Patent č. US7083653 B2 byl podán u amerického patentového úřadu v roce 2006. V červenci 2013 pan Jennings obnovil práci na svém projektu .
V roce 2010 byl ve Spojených státech vyvinut hemodialyzační přístroj implantovatelný do těla pacienta. Přístroj, vyvinutý na Kalifornské univerzitě v San Franciscu , má velikost přibližně odpovídající velikosti lidské ledviny. Implantát kromě tradičního systému mikrofiltrů obsahuje bioreaktor s kulturou renálních tubulárních buněk schopných plnit metabolické funkce ledviny. Zařízení nevyžaduje dodávku energie a funguje díky tlaku krve pacienta. Tento bioreaktor napodobuje princip ledviny díky tomu, že buněčná kultura renálních tubulů je na polymerním nosiči a zajišťuje zpětnou reabsorpci vody a živin tak, jak se běžně děje. To umožňuje výrazně zvýšit účinnost dialýzy a dokonce zcela eliminovat nutnost transplantace dárcovské ledviny . [1] [2] [3]
V roce 2013 skupina amerických vědců z Centra regenerativní medicíny v Massachusetts General Hospital , vedená Haraldem Ottou, oznámila vytvoření umělé ledviny pomocí bioinženýrské metody. K vytvoření ledviny byl použit orgán mrtvé krysy, ze kterého byly pomocí speciálních roztoků vymyty buňky a ponechána kostra sestávající z pojivové tkáně. Pro vytvoření krevních cév a filtrování ledvinových buněk byly buňky získané z krysího embrya umístěny do lešení. Studie ukázala, že takto získaný umělý orgán fungoval a byl schopen filtrovat krev a produkovat moč, a to jak mimo tělo, tak při implantaci do zvířete. Fungovala však výrazně hůře než normální ledvina. To je pravděpodobně způsobeno tím, že buňky byly získány z nezralého organismu. Podobně vědci vytvořili také umělé prasečí a lidské ledviny a doufají, že v budoucnu bude možné vytvořit funkční orgán z vlastních buněk pacienta. [4] [5]