به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، محققان دانشگاه نورث وسترن اولین دستگاه الکترونیکی را برای نظارت مداوم بر سلامت اعضای پیوندی در زمان مناسب ایجاد کرده‌اند. ایمپلنت فوق‌العاده نازک و نرم با نشستن مستقیم روی کلیه پیوندی می‌تواند بی‌نظمی‌های دمایی مرتبط با التهاب و سایر پاسخ‌های بدن را که با رد پیوند ایجاد می‌شود، تشخیص دهد. سپس، با ارسال داده‌ها، به تلفن هوشمند یا تبلت، به بیمار یا پزشک هشدار می‌دهد. در یک مطالعه جدید، محققان این دستگاه را بر روی یک مدل حیوانی با کلیه‌های پیوندی آزمایش کردند و دریافتند که دستگاه علائم هشدار دهنده پس زدن پیوند را تا سه هفته زودتر از روش‌های نظارتی فعلی تشخیص می‌دهد. این زمان اضافی می‌تواند به پزشکان کمک کند تا زودتر مداخله کنند و رفاه بیمار را بهبود بخشد و همچنین شانس حفظ اعضای اهدایی را که به دلیل افزایش تقاضا در بحبوحه بحران کمبود اعضا، بسیار ارزشمند هستند، افزایش ‌دهد. رد پیوند می‌تواند در هر زمانی پس از پیوند (بلافاصله پس از پیوند یا سال‌ها بعد) رخ دهد.

محققان این مطالعه خاطر نشان کردند که رد پیوند اغلب بدون علائم است و ممکن است بیماران علائمی را تجربه نکنند. همچنین افزودند که بسیاری از بیماران احساس اضطراب دائمی می‌کنند زیرا نمی‌دانند آیا بدن‌شان عضو پیوند شده‌شان را رد می‌کند یا خیر. بیماران ممکن است سال‌ها برای پیوند منتظر بوده باشند و در نهایت پیوندی را از یکی از عزیزان یا اهداکنندگان متوفی دریافت کنند. سپس بقیه عمر خود را با نگرانی در مورد سلامت آن عضو سپری خواهند کرد. دستگاه جدید می‌تواند محافظت و نظارت مستمر را ارائه دهد. همچنین می‌تواند اطمینان و آرامش خاطر را برای بیمار فراهم کند. اگر رد شدن زودهنگام تشخیص داده شود، پزشکان می‌توانند برای بهبود سلامت بیمار و جلوگیری از رد پیوند عضو اهدایی، درمان‌های لازم را ارائه دهند. در بدترین سناریوها، اگر رد شدن اعضا نادیده گرفته شود، می‌تواند تهدید کننده زندگی باشد. هر چه زودتر درمان را انجام شود، بهتر است. این دستگاه با در نظر گرفتن این موضوع توسعه یافته است. محققان این تیم تحقیقاتی افزودند هر فردی به درمان ضد رد، پاسخ متفاوتی می‌دهد. نظارت به موقع بر سلامت اندام پیوندی بیمار گامی حیاتی به سوی دوز و داروی شخصی سازی شده است. چالش‌های نظارتی کنونی برای بیش از 250000 نفر در ایالات متحده که با کلیه پیوندی زندگی می‌کنند، نظارت بر سلامت اندام آنها یک پروژه بسیار مهم است. ساده‌ترین راه برای نظارت بر سلامت کلیه از طریق اندازه‌گیری نشانگرهای خاص در خون است. با ردیابی سطح کراتینین و نیتروژن اوره خون بیمار، پزشکان می‌توانند بینشی در مورد عملکرد کلیه به دست آورند. اما سطح کراتینین و نیتروژن اوره خون می‌تواند به دلایل غیرمرتبط با رد عضو در نوسان باشد، بنابراین ردیابی این نشانگرهای زیستی نه حساس است و نه خاص، و گاهی اوقات منجر به نتایج منفی یا مثبت کاذب می‌شود. استاندارد طلایی فعلی برای تشخیص رد، بیوپسی است که در آن پزشک از یک سوزن بلند برای استخراج نمونه بافتی از اندام پیوند شده استفاده می‌کند و سپس نمونه را برای علائم رد قریب الوقوع تجزیه و تحلیل می‌کند. اما روش‌های تهاجمی مانند بیوپسی خطر عوارض متعددی از جمله خونریزی، عفونت، درد و حتی آسیب غیرعمدی به بافت‌های مجاور را به همراه دارند. همچنین ممکن است چهار یا پنج روز طول بکشد تا نتایج به دست آید و این چهار یا پنج روز می تواند در تصمیم گیری به موقع برای مراقبت از بیمار بسیار مهم باشد.

زمان و دما

در مقابل، ایمپلنت بیوالکترونیک جدید Northwestern، دستگاه بسیار ساده‌تر و قابل اعتمادتری است که دما را کنترل می‌کند. از آنجایی که افزایش دما معمولاً با التهاب همراه است، محققان این فرضیه را مطرح کردند که افزایش غیرعادی دما و تغییرات مرتبط با آن ممکن است یک علامت هشدار اولیه برای رد پیوند بالقوه باشد. مطالعه حیوانی دقیقا همین را تایید کرد. در این مطالعه، محققان متوجه شدند که دمای محلی کلیه پیوندی قبل از رد شدن (گاهی تا 0.6 درجه سانتیگراد) افزایش می‌یابد. در حیوانات بدون داروهای سرکوب کننده سیستم ایمنی، قبل از تغییر نشانگرهای زیستی در نمونه خون، دما دو یا سه روز افزایش یافت. در حیواناتی که از داروهای سرکوب کننده سیستم ایمنی استفاده می‌کردند، دما نه تنها افزایش یافت، بلکه تغییرات بیشتری را تا سه هفته قبل از افزایش کراتینین و نیتروژن اوره خون نشان داد. محققان ذکر کردند دمای اندام در یک چرخه روزانه در شرایط عادی در نوسان است. اما تغییرات غیرطبیعی دمایی با فرکانس بالاتر را در دوره‌های هشت و ۱۲ ساعته، در موارد رد پیوند رخ می‌داد. همچنین آسیب بافتی حتی زمانی که کراتینین طبیعی است رخ می‌دهد. حتی اگر عملکرد کلیه طبیعی به نظر برسد، علائم پس زدن در خون ممکن است چند روز عقب بماند. دستگاه جدید نه تنها علائم رد را زودتر از روش‌های دیگر تشخیص می دهد، بلکه نظارت مستمر و سریع را نیز ارائه خواهد داد. بلافاصله پس از جراحی پیوند، از بیماران ممکن است بیش از یک بار در هفته آزمایش خون بگیرند. اما، با گذشت زمان، آزمایش‌های خون کمتر شده و بیماران را برای هفته‌ها بدون پیگیری قرار می‌دهند.

نگرانی‌های مرتبط با پیوند اعضا

محققان این تیم تحقیقاتی ذکر کردند طی دو روز پس از پیوند، عملکرد کلیه بیماران به حالت عادی باز می‌گردد. اما بعد نگرانی‌ها در مورد عفونت‌ها، عوارض داروها، عوارض جانبی مختلف و رد کلیه  شروع می‌شود. به همین دلیل است که داروهای استروئیدی قوی برای ضد‌رد، تجویز می‌شود. برخی از این نگرانی‌ها را با تنظیم دارو مدیریت می‌شود، اما رد کلیه همچنان رایج است. اعضای پیوندی بسیار ارزشمند هستند، و نباید به راحتی از دست برود. داروهای سرکوب‌کننده سیستم ایمنی می توانند عملکرد سیستم ایمنی را کاهش دهند و با عفونت ها و حتی سرطان مرتبط هستند. این داروها خطرات خاص خود را دارند. پس دوز داروها نباید افزایش یابد، مگر اینکه نشانه‌ای از رد پیوند وجود داشته باشد و پزشکان مجبور به افزایش دوز دارو باشند. برای دریافت‌کنندگان اندام، دستگاهی که به طور مداوم سلامت اندام‌ها را کنترل می‌کند، می تواند به اجتناب از داروهای غیر ضروری کمک کرده و در عین حال آرامش مورد نیاز بیماران را فراهم کند. داشتن این دستگاه باعث اطمینان خاطر بیماران خواهد شد. این دستگاه می‌تواند هر گونه تغییر ناگهانی در پیوند کلیه را تشخیص داده و همچنین رد حاد را نیز تشخیص دهد، که در حال حاضر هیچ علامت هشدار دهنده‌ای در ارتباط با آن وجود ندارد.

درباره دستگاه

دستگاه دارای ابعاد بسیار کوچک است (با عرض تنها 0.3 سانتیمتر، طول 0.7 سانتیمتر و 220 میکرون ضخامت) در واقع از یک ناخن کوچکتر و به اندازه عرض یک تار مو است. محققان برای چسباندن آن به کلیه از بیولوژی طبیعی اندام استفاده کردند. کل کلیه توسط یک لایه فیبری به نام کپسول کلیه محصور شده است که از اندام در برابر آسیب محافظت می‌کند. این تیم تحقیقاتی، این حسگر را طوری طراحی کردند که دقیقاً در زیر لایه کپسول قرار گیرد، جایی که به خوبی روی کلیه قرار خواهد گرفت. کپسول، دستگاه را در تماس حرارتی خوبی با کلیه زیرین نگه می‌دارد. این دستگاه رابطی ملایم و بدون درز است که از خطر آسیب به اندام جلوگیری می‌کند. این دستگاه حاوی یک دماسنج بسیار حساس است که می‌تواند تغییرات دمایی بسیار جزئی (0.004 درجه سانتیگراد) را در کلیه تشخیص دهد. (این حسگر همچنین جریان خون را اندازه گیری کرده، اگرچه محققان دریافتند دما شاخص بهتری برای رد شدن است. سپس حسگرها به بسته کوچکی از لوازم الکترونیکی متصل می‌شوند، از جمله یک باتری مینیاتوری سکه‌ای برای تامین انرژی، که در کنار کلیه قرار می‌گیرد و از فناوری بلوتوث برای پخش مداوم و بی‌سیم داده‌ها به دستگاه‌های خارجی استفاده می‌کند. همه اجزای الکترونیکی در یک پلاستیک نرم و زیست سازگار قرار گرفته‌اند که در برابر بافت‌های ظریف کلیه نرم و انعطاف پذیر است. قرار دادن کل سیستم، با عمل جراحی یک روش سریع و آسان است. تصور محققان بر این است که یک جراح می‌تواند بلافاصله پس از عمل پیوند، دستگاه را دربدن بیمار قرار دهد، در حالی که بیمار هنوز در اتاق عمل است. سپس، می‌تواند کلیه را بدون نیاز به اقدامات اضافی تحت نظر داشته باشد.

نتیجه نهایی

پس از موفقیت آزمایش بر روی حیوانات کوچک، محققان اکنون در حال آزمایش این سیستم در یک مدل حیوانی بزرگتر هستند. این تیم تحقیقاتی همچنین در حال ارزیابی راه‌هایی برای شارژ مجدد باتری سلول سکه‌ای هستند تا بتواند مادام العمر کار کند. در حالی که مطالعات اولیه با پیوند کلیه انجام شد، محققان فرض می‌کنند که این پیوند می‌تواند برای پیوند اعضای دیگر، از جمله کبد و ریه و سایر مدل‌های بیماری نیز مؤثر باشد.

پایان مطلب./