在美国，将近40万慢性肾功能衰竭病人需要依靠血液透析机来过滤排除血液中的毒素，在世界范围内，这个数字甚至达到200万。

　　肾病病人一周内至少需要作3次以上地血液透析，每次持续3到5小时不等。尽管如此，透析机仅能达到功能正常肾脏13%的效率，透析病人5年以上存活率也只有33%-35%。若是想恢复健康，病人需要做肾脏移植手术，然而，可用的捐赠器官却远远不够。整个8月，全美约有85,000位病人在等待可移植的肾脏，而去年一年才只进行了17,000例肾脏移植手术。

　　于是，一个跨学科合作的实验室团队开始着手研究第一例可供移植的人造肾脏。人工肾脏的模型已于上周公布，非常小巧紧凑，大小如同一瓶罐头。它不仅可以透析血液中的毒素，还能运用人体肾脏细胞进行其他机体功能，例如调节血压和制造维生素D。

　　生物工程师苏牟?罗伊（Shuvo Roy）的实验室位于加州大学旧金山分校，他制造了这项设备并将其进行了动物实验。他说：“血液透析不仅需要花大量的时间，更会使人体逐渐衰竭。很多病人因此感觉难受，因为它毕竟不能取代一个正常健康的肾脏。肾脏不仅能过滤毒素，还具有新陈代谢和激素调控功能，血液透析则没有这些能力。”

　　人造肾脏必须要做成足够小才可能被移植入人体内，而问题是，一个健康的肾脏每天需要过滤90升的液体。现在的血液透析机如同一个小型冰箱一般大小，还需要充分的压力才可以将足够的水压过仪器的多孔薄膜，过滤出血液中的杂质。

　　这项器官移植发明是多学科交叉研究的融合，利用了近来在该领域的两项发明改进。密歇根大学（University of Michigan）的肾病专家大卫?休谟斯（David Humes）曾经展示，当人体肾脏细胞用于房子般大小的透析机中，可大大改善肾脏本已停止工作的病人健康。另外，罗伊和来自克利夫兰医院（Cleveland Clinic）的肾病专家威廉?菲索（William Fissell,）共同研制了一种纳米硅孔薄膜，该薄膜的孔结构非常紧密精确，使得透析机的体积有所减小。

　　这个肾脏模型由两个部分组成：一半是毒素过滤器，其间有大量的硅孔薄膜叠在一起。它们的纳米孔非常密实，形状也很精确，因而能非常精准地运用机体自身的血压压强过滤。当血液流经这个过滤器，毒素、糖分、水和盐将会被过滤掉。

　　干净的血液和过滤液将会被分流进这个装置的另一半部分：一个单独的槽。这些液体在此通过更多的硅孔薄膜，膜上包裹着单一种类的人体肾脏细胞，可以帮助这个人造肾脏重新吸收部分水、糖和盐，并制造维生素D，以免血压降的太低，就像正常的肾脏那样工作，而透析机是达不到这一点的。至于过滤的杂质将不会被重吸收，而是分流到附着于膀胱的导管中，随尿液排出体外——如同正常的肾脏一样。

　　这项发明并非完善，研究学者们认为，他们并不指望它能完全取代器官移植。菲索说：“一个人的肾脏中有20到30种肾脏细胞，每一种都有不同的功能。我们希望能凭此克服在肾衰竭中出现的问题。如果一个人在等待器官移植，他很可能等不及一个健康的肾脏就去世了。”他认为，这种设备能作为过渡帮助病人们等待器官移植。

　　格伦?车头（Glenn Chertow）是斯坦福大学医学院（Stanford University School of Medicine）的肾脏科主任，他说：“从大体来看，任何可移植的装置都能极大的减缓病人现在的负担，如果人体自身肾脏的特质能被附加到可移植的器官中，我们将更进一步地帮助病人恢复健康。”

　　迄今为止，研究学者们已经着手攻克了其他相当多的难题：休谟斯已经研究出如何培育一定量的肾脏细胞（他能凭借一个肾脏培育出可供10万个人造肾脏装置使用的细胞）。他也找到了最合适的冷冻方式以供将来使用。罗伊是《麻省理工科技创业》评选的2003年度35岁以下全球性科技领军人物获得者之一。他已在几十只老鼠和几只猪身上都进行了移植试验。但他们仍然需要增大移植物的效率，使其能有效地运用于人体。现在，这个生物槽每天能过滤30到35升液体，这个数字至少需要达到43升。同时，研究专家们也在着手研究如何确保该装置不会引起血栓或者免疫排斥反应。

　　其他的团队也在研究如何取代一周三次的血液透析。尽管大部分焦点都集中在一个较难的角度——研制可佩带的透析装置，因为没有外带的泵将很难进行如此大量且持续的过滤。其中一个此类装置已经进入临床试验的第二期，但即使是持续不断地透析也不能完全取代肾脏的其他功能。

　　艾伦?尼尔森（Allen Nissenson）是美国最大的透析机制造商DaVita公司的首席执行官。他认为，这个可移植装置的概念非常有诱惑力：“这是一种生物反应器肾脏，一种不可思议的创新概念，如果能在大范围内进行应用，那是件非常激动人心的事情。”