早在2018年，一枚携带有效载荷的火箭将包括24个大小与信用卡大小相当的微流体芯片，这将使华盛顿特区的肾脏研究项目运往国际空间站。

华盛顿大学药学院和华盛顿大学医学院的研究人员与总部位于西雅图的片上器官公司Nortis合作开发了“肾脏芯片”作为实验室模型，用于了解这个器官受药物，毒素和环境暴露的影响。这些芯片包含一个内衬有活肾细胞的中央腔室。

这项新颖的太空医学项目试图了解微重力和其他因素如何恶化肾脏健康。研究人员希望利用这些发现来设计更好的治疗蛋白尿(尿液中蛋白质的存在，表明可能存在肾脏问题)，骨质疏松症(骨质流失)和地球上的肾结石。

“失重是一种促进剂，”威斯康星大学药学院教师和肾脏研究所研究员Ed Kelly说。“在国际空间站的微重力环境中，肾脏问题更为常见，并在数周或数月内发展，而不是数十年。通过在太空中进行几周的芯片研究肾脏，我们期望更多地了解骨质疏松症，肾结石和其他肾脏疾病如何发展，这可能会导致治疗和预防方面的突破。“

该项目的第一阶段将是推出测量失重对健康肾细胞影响的芯片。第二阶段将在18个月后推出，并将衡量失重对患病肾细胞的影响。太空站上的宇航员将监视和维护筹码，然后在几周后让他们返回地球，让威斯康星大学队进行检查。

UW Medicine的Jonathan Himmelfarb和肾脏研究所所长，西北肾脏中心和UW医学的合作，以及威斯康星大学药学院的研究人员：Ken Thummel，Ed Kelly和Cathy Yeung，开发了肾脏 - 使用Nortis开发的技术的芯片系统。肾片含有少量活人肾细胞样本，以测试药物如何影响这些细胞。该系统在患者试用之前提供更安全，更准确，侵入性更小的药物测试方法。重要的是，它将减少药物发现研究中动物试验的需要。

“在地球上使用人体肾脏已经教会了我们很多关于肾功能和肾脏疾病的知识，”Himmelfarb说。“研究由重力损失引起的物理线索如何影响肾细胞功能的机会有可能改善生活在地球上的人们的健康，并防止宇航员因失重而经历的医疗并发症。”

肾脏是药物清除的重要器官。当你健康时，你的两个肾脏一起工作，过滤掉大约110到140升的血液，每天产生大约1到2升的尿液。脱水或糖尿病和高血压等疾病会损害肾功能，导致严重的医疗条件，包括尿液和肾结石中的蛋白质。肾脏在身体使用维生素D维持强壮骨骼的能力方面也起着关键作用;这种功能的下降会导致骨骼健康的丧失。

更好地了解基本肾功能的机制可以改善治疗肾病的患者的治疗方法。来自威斯康星大学药学院的制药科学家对药物如何影响和由身体加工有重要的知识。他们在该领域的工作加强了威斯康星大学医学院和肾脏研究所临床医生所做的研究。

空间芯片上的肾脏将研究微重力对近端和远端小管微生理系统的结构和功能的影响。该模型用于实验室研究，以了解肾脏如何清除药物以及药物如何损害肾脏。在人体中，肾近端和远端肾小管位于肾单位，肾单位是肾脏的基本功能部分。它们都是复杂的，但结构不同。新的芯片项目扩展了先前通过添加远端小管建模近端小管的工作。

威斯康星大学药学院，华盛顿大学医学院和肾脏研究所团队与科罗拉多大学的BioServe Space Technologies合作，与专门开发太空发射科学测试设备的工程师合作。这项为期四年，300万美元的拨款(1 UG3 TR002178-01)由美国国立卫生研究院(NIH)的国家推进转化科学中心(NCATS)颁发。太空科学促进中心(CASIS)是美国国家航空航天局负责管理国际空间站美国国家实验室的组织，它将提供空间飞行，车站时间和空间站人员费用，用于实物总数800万美元。