肾脏含有称为肾小球的分外构造。每个肾小球是一个过滤樊篱,由两层高度特化的细胞层和一个充当选择性过滤器的膜组成。当血液通过每个肾小球时,毒素和小分子可以通过,而蛋白质和其他主要身分则保留在血液中。
肾脏研究领域的一大寻衅便是在体外复制肾小球。利用标准技能在实验室中很难重修肾小球过滤樊篱。大多数已揭橥的研究在两个细胞层之间利用人造膜,虽可交流液体,但细胞不能以与生物学相同的办法穿过该膜,这导致模型无法真正过滤。
当前实验中短缺的关键组件是具有选择性的过滤器,许可适当的细胞间通信。洛杉矶儿童医院开拓的新模型以一种许可形成天然肾小球樊篱的办法培养康健的肾细胞,就像在体内一样。肾小球模型的功能与真正的肾脏险些相同。研究职员称,这种完备来自康健人体肾脏组织的模型为“芯片上的肾小球”。

研究职员在细胞的一侧添加液体,在另一侧网络“肾小球”过滤后的滤液。在实验中,他们添加了康健个体的血清。在不该用人造过滤器的情形下,体外肾小球表现出人类肾脏的功能:蛋白质保留在血清中,而较小的分子进入滤液。
当添加慢性肾病患者的血清时,研究职员创造,体外肾小球模型在临床上表现出相同类型的损伤:蛋白质开始通过受损过滤器泄露。在滤液中测得的蛋白质水平匹配患者的临床滤液样品,干系性达90%旁边。
研究职员表示,该模型代表了目前体外肾脏研究标准的重大飞跃,为研究慢性肾病损伤的分子机制、更主要的是如何预防损伤打开了大门。该模型还可用于在人体临床试验之前筛选新药。