文献解读丨便携式、穿戴式和植入式人工肾的进展
来源: | 作者:ARM | 发布时间: 2026-04-01 | 130 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:
本文基于 2026 年《ASN Kidney News》,梳理便携式、穿戴式、植入式人工肾及闭环再生透析等肾脏替代疗法创新进展,介绍多国研发项目与临床试验成果,指出芯片与生物材料推动技术落地,未来十年有望实现从概念到临床的跨越。


导语


随着全球终末期肾病患者数量激增,现有肾脏替代疗法在可及性与活动自由度方面的局限日益凸显,便携式、可穿戴及植入式人工肾脏技术因此成为重要创新方向。本文基于2026年3月《ASN Kidney News》特刊文章,梳理了当前肾脏替代疗法(KRT)的创新进展与未来前景。


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一、

WEEKLY NEWS

背景与挑战

全球需要肾脏替代疗法(Kidney Replacement Therapy,KRT)的人数预计到2030年将达1450万,其中约三分之二因经济、社会、基础设施等因素无法获得治疗。目前的常规KRT包括肾移植、腹膜透析(PD)和血液透析(HD)。异种移植虽进展迅速,但增加了免疫抑制负担,且并非所有患者都适合移植。基于技术的KRT仍至关重要,但其现有形式成本高昂且高度依赖基础设施,阻碍了普及。

自1980年代以来,技术型KRT领域面临日益严重的“创新悖论”——真正根本性的改进很少能惠及患者。由于患者高度渴望活动自由,可借鉴“非洲手机革命”的“蛙跳效应”——绕过基础设施限制、降低成本、提高普及率。KRT创新面临类似挑战,而芯片技术是微型化进程的关键推动因素。

肾脏健康倡议(Kidney Health Initiative,KHI)由美国肾脏病学会(ASN)与美国食品药品监督管理局(FDA)于2012年联合发起,其2018年发布的KRT创新路线图明确了技术突破方向,本文所列举项目正是该路线图指导下的阶段性成果




二、

WEEKLY NEWS

KRT创新项目概览

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图1.当前及未来预期的KRT类型概览

上图直观呈现了当前及未来KRT的发展图景,以下各类项目均在图中对应呈现:

a. 肾移植:

目前,人类肾脏移植是首选疗法,但供体严重短缺。异种移植(利用基因修饰猪培育可供人体移植的器官)或实验室培育肾脏,未来可能成为解决供体短缺的方案,其中异种移植进展尤为惊人。然而,并非所有患者都适合接受移植;即便成功移植,患者也需终身服用免疫抑制药物以预防排斥反应,这又会增加患癌和感染的风险。

b. 新型口服吸附剂:

除传统磷结合剂外,现已出现降低尿素和钾的产品。

c. 传统血液透析(以单次通过的形式):

目前应用最广泛,但成本高昂,且患者需每周多次往返透析中心,每次数小时固定在机器旁,活动自由严重受限。

d. 闭环再生式血液透析:

闭环再生技术将用过的透析液净化后重复使用,仅需4.5升初始用水,无需依赖固定水源和排水设施,使设备小型化至13公斤左右,可直接使用家用电源,患者行动自由显著提升;而传统血液透析每次需120–150升纯净水,患者必须固定在透析中心。荷兰Nextkidney公司基于该技术开发的设备已完成首次人体临床试验,2小时治疗中尿素、肌酐、磷酸盐清除率与传统血液透析相当,且未发生不良事件。目前该技术已进入多中心人体临床试验阶段,预计2027年可获批上市。(临床试验结果参见:DOI: 10.1681/ASN.2024r0ax6776)

e. 植入式血液透析过滤器:

将血液透析过滤器植入体内,可免除体外血液循环,仅需体外透析液回路即可完成治疗。芯片技术是实现此类设备所需纳米多孔过滤器微型化的关键推动因素。该方向由美国加州大学旧金山分校(UCSF)“肾脏项目”、美国Nephrodite公司、荷兰乌得勒支大学医学中心人(UMC Utrecht)工肾脏创新实验室共同推进。其中,Nephrodite开发的Holly系统已完成动物试验,验证了持续替代肾脏功能的安全性与有效性,于2025年12月获得FDA突破性医疗器械认定,即将进入首次人体临床试验。(详情参见Nephrodite官网

f. 植入式人工肾脏:

在植入式血液滤过器的基础上增加生物反应器,可(部分)替代肾小管功能,浓缩的“尿液”经膀胱排出体外。这已经超出了传统血液透析的范畴,一旦成功,将形成一个无需免疫抑制的自主植入式人工肾脏。美国UCSF“肾脏项目”和荷兰UMC Utrecht人工肾脏创新实验室正在推进此类概念,但研发周期比植入式血液透析过滤器更长。(详情参见Docwire News相关报道

g. 传统腹膜透析:

图中以最简单形式呈现的腹膜透析,无需体外血液循环,但需要较多的透析液。具体操作是:将透析液灌入腹腔,停留数小时,待血液中的废物交换到透析液中后,再将用过的透析液排出体外(这种模式称为“单次通过”)。

h. 闭环再生式腹膜透析:

与血液透析类似,腹膜透析也可通过透析液循环再生技术大幅提升患者行动自由,最佳方式是连续流动——透析液持续循环,而非灌入后等待数小时再排出。新加坡Vivance公司和荷兰Nanodialysis公司已有类似概念产品进入人体临床试验。




三、

WEEKLY NEWS

现状与展望

这些创新技术要真正惠及患者,资金不足仍是主要障碍。人工肾脏领域发展迅速,本文所述内容或将很快被新进展所更新。有关家庭腹膜透析和家庭血液透析设备的最新动态,可参考Home Dialysis Central等专业信息平台。




结语

从传统透析对固定场所的依赖,到闭环再生技术实现便携化,再到植入式设备迈向自主治疗,人工肾脏的演进路径日渐清晰。三条技术路线并行推进,互为补充,共同指向同一个目标——让患者摆脱束缚,重获行动自由。尽管资金瓶颈仍是当前主要障碍,但随着芯片技术、生物材料及再生医学的持续突破,人工肾脏从“概念”走向“临床”的步伐正在加快。未来十年,或将见证这一领域从量变到质变的跨越。

参考资料:

1. Wieringa, F. P. (2026). Advances in Portable, Wearable,and Implantable Artificial Kidneys. Kidney News, 18(3), 16-17. Retrieved Mar 25, 2026, from https://doi.org/10.62716/kn.002792025

2. “Nephrodite Earns FDA’s First Breakthrough Device Designation for an Implantable Kidney Replacement System.” Nephrodite, 17 Dec. 2025, nephrodite.com/newsroom/nephrodite-earns-fdas-first-breakthrough-device-designation-for-an-implantable-kidney-replacement-system/

3. “The Kidney Project: Building an Implantable Bioartificial Kidney | Docwire News.” Docwire News, www.docwirenews.com/post/the-kidney-project-building-an-implantable-bioartificial-kidney.