Имплантируемая искусственная почка

Аппарат состоит из двух частей — гемофильтра и биореактора.

В гемофильтре используется полупроницаемая мембрана на основе кремниевых пленок. Диаметр пор регулируется температурой при кристаллизации. Преимущество фильтров перед полимерными в малой толщине стенки мембраны — выше объемы фильтрата при той же площади.

Примененное биосовместимое покрытие не раскрывается. Не уточняется падение эффективности мембранной фильтрации при добавлении дополнительного слоя. Биосовместимые покрытия в свою очередь могут провоцировать появление дополнительного слоя из осажденных на фильтр белков крови, уменьшая эффективность со временем.
Несколько месяцев — ожидаемое время жизни мембраны, не очень хорошо сочетается имплантацией при полостной операцией под общим наркозом.

Жидкость после фильтра похожа на клубочковый ультрафильтрат — первичную мочу, содержащую как отходы, так и необходимые для метаболизма вещества. Для обеспечения адекватного клиренса методом гемофильтрации суточный объем фильтрата должен составлять десятки литров, до 85 мл/кг тела в час.

По задумке ультрафильтрат поступает в биореактор, где находятся клетки реабсорбции жидкости и солей из ультрафильтрата.

Именно активная резорбция жидкости является самой слабой частью проекта. Клетки необходимо закрепить в потоке первичного фильтрата на поверхности мембраны для вывода избыточной жидкости в кровоток. Каким образом регулировать клеточную популяцию и гарантированно предотвратить контаминацию кровотока — не очень понятно. Количество и активность клеток будут определять объем произведенной концентрированной жидкости — мочи.

На схеме — система регулирования скорости клубочковой фильтрации в здоровом организме. Абсолютно недостижимая в свободноживущей клеточной популяции без активного регулирования.

На данный момент в проекте реализована лишь одна из функций — высокоскоростная гемофильтрация без механизмов регулирования состава выводимой жидкости, что очень далеко от полноценного искусственного органа.

Кремниевые нанофильтры
https://www.technologyreview.com/s/407322/an–ultrafast–silicon–filter/