无线技术比当前方法提前三周感知警告信号

西北大学的研究人员开发出了第一台用于持续实时监测移植器官健康状况的电子设备。

这种超薄的软植入物直接位于移植的肾脏上，可以检测与炎症相关的温度不规则以及移植排斥引起的其他身体反应。然后，它通过将数据无线传输到附近的智能手机或平板电脑来提醒患者或医生。

在一项新的研究中，研究人员在移植肾脏的小动物模型上测试了该设备，发现该设备比当前的监测方法提前三周检测到排斥的警告信号。这段额外的时间可以让医生更快地进行干预，改善患者的治疗结果和福祉，并增加保存捐赠器官的几率，由于器官短缺危机中需求不断增长，捐赠器官变得越来越珍贵。

该研究将于周五(9 月 8 日)发表在《科学》杂志上。

移植后的任何时间都可能发生排斥反应——移植后立即或数年后。研究作者说，它通常是沉默的，患者可能不会出现症状。

“我注意到我的许多患者都感到持续的焦虑——不知道他们的身体是否排斥移植的器官，” 领导该研究临床部分的西北医学移植肾病专家Lorenzo Gallon 博士说。“他们可能为了移植等待了数年，然后终于从亲人或已故捐赠者那里得到了移植。然后，他们的余生都在担心该器官的健康。我们的新设备可以提供一些保护，持续监控可以让人安心。”

领导该设备开发的生物电子学先驱、西北大学的 约翰·A·罗杰斯 (John A. Rogers)表示，一旦发生排斥事件，立即识别是至关重要的。

罗杰斯说：“如果尽早发现排斥反应，医生就可以提供抗排斥疗法，以改善患者的健康状况并防止他们失去捐赠的器官。” “在最坏的情况下，如果忽视拒绝，可能会危及生命。越早发现排斥反应并接受治疗就越好。我们正是考虑到这一点而开发了这款设备。”

“每个人对抗排斥疗法的反应都不同，”罗杰斯实验室的博士后研究员、该论文的第一作者 Surabhi Madhvapathy 说。“实时监测患者移植器官的健康状况是迈向个性化剂量和药物的关键一步。”

加隆还是西北大学范伯格医学院肾脏病学、高血压和器官移植学教授 。罗杰斯是西北大学麦考密克工程学院材料科学与工程、生物医学工程和神经外科的 Louis Simpson 和 Kimberly Querrey 教授，也是 Querrey Simpson 生物电子研究所 (QSIB) 所长 。加隆和罗杰斯与范伯格器官移植研究教授张珍妮博士共同领导了这项研究 。

当前的监控挑战

对于超过 250,000 名接受移植肾脏的人来说，监测其器官的健康状况是一个持续的过程。监测肾脏健康最简单的方法是测量血液中的某些标记物。通过跟踪患者的肌酐和血尿素氮水平，医生可以深入了解肾功能。但肌酐和血尿素氮水平可能会因与器官排斥无关的原因而波动，因此跟踪这些生物标志物既不敏感也不特异，有时会导致假阴性或阳性。

目前检测排斥反应的“金标准”是活检，医生使用长针从移植器官中提取组织样本，然后分析样本是否有即将发生排斥反应的迹象。但活检等侵入性手术存在多种并发症的风险，包括出血、感染、疼痛，甚至对附近组织造成无意的损伤。

“周转时间可能相当长，而且他们的监测频率有限，需要进行场外分析，”加隆说。“可能需要四五天才能得到结果。这四五天对于及时做出患者护理决定至关重要。”