Отторжение органа организмом возможно даже спустя несколько лет после трансплантации. Оно часто начинается незаметно, без характерных симптомов. Для пациентов и медицинских работников важно выиграть как можно больше времени для вмешательства, чтобы восстановить гомеостаз и избежать необходимости повторного длительного процесса трансплантации, если это вообще будет возможно. К тому же, срок ожидания новой почки составляет 3-5 лет.
Ученые Северо-Западного университета исследовали возможность использования температуры как важного биомаркера для обнаружения ранних признаков отторжения трансплантированного органа. Они обратили внимание на то, что повышение температуры часто сопровождается воспалением, что было подтверждено на животной модели. Даже небольшое повышение на 0,6 °C оказалось точным предупреждающим сигналом о потенциальном отторжении органов.
Новое устройство для мониторинга размером всего 0,3×0,7 см и толщиной 220 микрон (меньше кончика пальца) предназначено для установки на почке под слоем фиброзной почечной капсулы, которая окружает и защищает орган. Мягкий имплантат за счет встроенного высокочувствительного термометра обнаруживает изменения температуры, связанные с воспалением и другими реакциями, характерными для раннего отторжения. При обнаружении изменения датчик отправляет оповещение по беспроводной сети на ближайший смартфон или планшет. Устройство также измеряет кровоток, но температура оказалась более эффективной системой раннего предупреждения.
Состояние донорского органа обычно контролируется с помощью анализов крови, которые отслеживают уровень креатинина и азота мочевины. Однако эти показатели могут колебаться по несвязанным причинам, что приводит к неверным результатам. Биопсии, включающие введение длинной иглы для извлечения тканей из органа, являются инвазивными и сопряжены с высоким риском кровотечения, инфекции, боли и повреждения окружающих тканей.
Мягкий датчик подключен к небольшому набору электроники, расположенному рядом с органом. Батарея-таблетка питает устройство, а Bluetooth передает данные на близлежащие внешние интеллектуальные гаджеты. Все электронные компоненты заключены в мягкий биосовместимый пластик, который нежно и гибко воздействует на ткани почек. Хирургическая установка всей системы — быстрая и простая процедура. Расположение датчика на органе под капсулой почки позволяет ему оставаться на месте независимо от физической активности пациента.
Хотя эта технология все еще требует дальнейших исследований и испытаний на людях, ученые уже работают над улучшением конструкции датчика. Они стремятся добавить возможность перезарядки батареи, чтобы устройство работало на протяжении всей жизни пациента. Исследователи также считают, что эту технологию можно адаптировать для мониторинга других трансплантированных органов.
