这个世界上如果有谁是怀着和终末期肾衰竭（即“尿毒症”）患者一样热切的心情期待着人工肾的到来的话，那么一定是移植亚专业的泌尿外科医生（还有搞血液净化的肾内科医生）了。

　　肾源的不稳定性导致医生和患者都时刻处于紧张的状态全年无休的状态（比如大过年的遇到一个不幸意外离去的捐献者，又恰好与自己医院等候肾源的患者配型成功的话，意味着即使大过年的医生也得来医院做手术，熬了大半夜做完了这个那边又来一个肾那就洗把脸接着做，我们有做移植的同事曾经整整一个月没回家的记录）；

　　肾移植要度过超急性排斥反应、急性排斥反应、慢性排斥反应、移植肾的缺血再灌注损伤、抗排斥药物的骨髓移植、肝肾功能损伤、糖皮质激素的各种副作用......一系列几乎是无穷无尽的考验，要知道不管是肝、肾还是肺，器官移植都不是一锤子的买卖，即便顺利度过移植后的观察期平安出院，患者除了终身服用抗排异药物外，还要每两周到医院监测抗排异药物血药浓度和移植肾功能情况，注意，这个随访期不是一年两年，也不是五年十年，而是下半辈子——要么是患者的下半辈子，要么是医生的下半辈子，谁先被熬走谁消停......

　　对了，抗排异药是很贵的，一个月大几千这样子，要吃到伤的，还好咱地方的医保特病是能全额报销的，要不怎么说社会主义好；

　　由于异体器官移植几乎会与全身上下任何其他的疾病之间产生关联，所以一个移植医生给一个患者做了移植手术，就意味着这个患者后半辈子任何从头疼脑热的小病到肿瘤心梗这样的大病去就医的时候都会被其他专业医生要求先来找你这个移植医生先看看，很多医生经常大半夜接到患者的电话（对的，做移植的医生一般都是会给患者留电话的因为随访的需求实在是太多），被告知做了十多年前的肾移植后现在得了急性阑尾炎但是在某某医院医生不敢开刀因为担心碰到这个移植肾问应该怎么办......对了，这个随访期也是下半辈子，还是那句话，患者和医生谁先被熬走谁消停......

　　又对了，不管世界哪个地方，做器官移植的医生大多会调侃自己一只脚在医院一只脚在警局，别问我为什么......

　　我好像忘了说，接受肾移植后由于长期服用抗排斥药物和糖皮质激素的影响，患者虽然摆脱了透析机，但罹患各种恶性肿瘤的风险（尤其是尿路上皮病）会明显升高.....

　　所以，如果你告诉一个肾移植亚专业的泌尿外科医生现在有人工制造的尊龙凯时ag旗舰厅官方网站、不受供体来源限制的、没有终身抗排异需求的、几乎不存在法律风险的、价格低廉的（肯定比同种异体器官移植的费用低）、不用终身7*24小时被患者随时随地call的......人工肾！！

　　那毫不夸张地说，这个消息对移植医生和透析患者的意义无异于跟三体星系人说你成功解决了三体问题......

　　这不是巧了么，在我被邀请回答（2023年3月）这个问题之前没多久的2023年3月8日，Nature网站上就有一篇小哥，题目叫做：

　　虽然“泵”看起来比“膜”要复杂，但有一定物理和化学基础的朋友们都能大致明白，搞出一个能够精准滤过血液中各种代谢产物、杂质和多余水分，又能维持的水、电解质平衡，同时还能帮助代谢摄入的各种食品和药品的“膜”到底有多难。

　　更何况，即便已经有这层“膜”，还要解决的问题是如何保证足够的过滤效率。要知道尊龙凯时人工心脏都有了为什么人工肾脏一直不出，的生长每天把血液进行初步过滤后产生的“原尿”量为150升左右——实际每天排出的终尿量约1.5 L，并且在成分上也有变化，这些变化是通过两个肾中约200万个肾单位中的肾小管和集合管通过重吸收、分泌和排泄作用完成的。

　　与之对比的，是目前常用的血液透析机的过滤效率，血液透析机所使用的半透膜厚度为10－20微米，膜上的孔径平均为3纳米，所以只允许分子量为1.5万以下的小分子和部分中分子物质通过，而分子量大于3.5万的大分子物质不能通过。因此，蛋白质尊龙凯时ag旗舰厅官方网站、致热原、病毒、细菌以及血细胞等都是不可透出的；尿的成分中大部分是水，透析机利用渗透压和超滤压来达到清除过多的水分之目的。一台常用的血透机占地约为1平方米，重量约为100公斤，功率为1.5千瓦左右，每次透析的时间为4小时左右，单次透析所需的透析液为120~180升，患者一周要透析3~4次......

　　而现在，我们需要把这样一台庞大的、耗能的、耗水的血液透析机塞进体内。塞进体内的前提不仅是体积和重量不能太大（放不进去），而且不能太耗能（毕竟没有终结者那样的核电池），也不能太耗水（毕竟内就那么一点血，存不进上百升透析液）......

　　现在大家能大致理解搞出来人工肾的难度了吧，相比之下，人工心脏的需要解决的是那个泵的问题，虽然搞出真正可用的磁悬浮泵在具体的工程学上也有数不清的问题存在，但至少在实现原理上可能没有人工肾看起来那么绝望。

　　人工肾最早的技术突破是在2004年左右，在此之前研究人员选择的人工肾思路是将那些从中提取出的肾单位（肾小球+肾小管）“镶嵌”在人工合成的肾结构支架中，其后植入或者放置于体外。这个思路下的产物虽然能够起到一部分天然肾过滤和重吸收的作用，但由于肾单位的来源和肾一样有限，而单个肾需要100万个以上的肾单位，且在人工合成的肾结构中，这些肾单位的工作效率远不如在天然肾中，所以无论成本还是效率都无法满足人工肾的要求。

　　而在2004年左右，研究人员从硅芯片和光刻机中取得了新的思路——光刻机能够加工出微结构极其复杂的芯片，那么也有可能在制作芯片的硅圆上制作出硅基的过滤膜来，这些硅基过滤膜与传统碳基高分子材料的过滤膜相比，最大的特点就是精细度上高了很多个数量级。

　　硅基过滤膜的厚度约为 400 纳米尊龙凯时ag旗舰厅官方网站，足够薄，仅靠自身的血压可以驱动血液通过它，因此不需要外部泵和相关电源。 硅基过滤膜上有很多经过精心设计的缝隙和孔洞，而不是聚合物膜的大小相同的圆柱形孔。硅基过滤膜上的孔洞或缝隙的形状、大小和位置可以不同，这使过滤器具有更好的选择性，理论上它可以根据血液产生尿液过程中需要通过和保留的每种物质的分子设计缝隙和孔洞的大小、形状，因此它可以通过尿素分子但保留血细胞和蛋白质，并把免疫细胞完全挡在外面，因此硅基的人工肾理论上是不需要任何抗排异药物的。