Виллем Колфф

Виллем Колфф (нидерл. Willem Johan Kolff; 14 февраля 1911, Лейден, Нидерланды — 11 февраля 2009, Ньютаун-Сквер, Пенсильвания, США) — нидерландский и американский врач, хирург и изобретатель, пионер в области искусственных органов. Наиболее известен как создатель первого в мире функционирующего аппарата «искусственная почка» (гемодиализатора), а также как разработчик прототипов искусственного сердца и других заместительных органов. Его работы заложили основы современной нефрологии, трансплантологии и биомедицинской инженерии.

Ранние годы и образование

Виллем Колфф родился в семье врача. Его отец, Якоб Колфф, был директором туберкулёзного санатория. В 1930 году Виллем поступил на медицинский факультет Лейденского университета. Во время учёбы он проявил интерес к физиологии и экспериментальной хирургии. В 1937 году он получил медицинскую степень, защитив диссертацию, посвящённую влиянию экстрактов гипофиза на кровяное давление.

Разработка искусственной почки

Предпосылки и первые эксперименты

В 1938 году, работая интерном в университетской клинике Гронингена, Колфф столкнулся с проблемой лечения пациентов с острой почечной недостаточностью. В то время единственным методом лечения было консервативное ведение, которое часто приводило к летальному исходу из-за уремии. Колфф заинтересовался идеей очистки крови вне организма, используя принцип диализа — диффузии растворённых веществ через полупроницаемую мембрану.

Первый аппарат «искусственная почка»

В 1940 году, после оккупации Нидерландов нацистской Германией, Колфф продолжил работу в госпитале Кампена. В условиях нехватки ресурсов он сконструировал первый аппарат из подручных материалов: целлофановой плёнки (полученной от местного производителя колбасных оболочек), деревянной бочки, насосов и резервуаров для диализирующего раствора. Кровь пациента проходила через целлофановые трубки, погружённые в ванну с раствором электролитов. Этот аппарат получил название «искусственная почка» (kunstnier).

Первое успешное применение

17 марта 1943 года Колфф впервые применил свой аппарат на пациенте с острой почечной недостаточностью. Первые попытки были неудачными из-за технических проблем и осложнений, однако 3 сентября 1945 года он успешно провёл диализ 67-летней женщине, которая полностью выздоровела. Этот случай считается первым в истории документированным успешным применением гемодиализа для спасения жизни человека. К концу войны Колфф провёл около 15 процедур, из которых 4 были успешными.

Дальнейшее совершенствование

После войны Колфф продолжил улучшать конструкцию. В 1947 году он представил модифицированную версию аппарата, которая использовалась в нескольких клиниках Европы и США. В 1950-х годах его разработки легли в основу коммерческих моделей диализаторов, производимых компанией Baxter (США). Колфф также внёс вклад в разработку методов сосудистого доступа (шунт Скрибнера — Колффа), что сделало возможным длительный диализ.

Работа над искусственным сердцем

Переезд в США

В 1950 году Колфф переехал в США, где получил должность заведующего отделением искусственных органов в Кливлендской клинике (Огайо). В 1955 году он стал профессором хирургии в Университете Юты (Солт-Лейк-Сити). Здесь он основал Институт искусственных органов (ныне Институт биомедицинской инженерии Колффа).

Прототипы и эксперименты

В 1957 году Колфф и его коллеги начали эксперименты по созданию искусственного сердца. Они разработали несколько прототипов, включая модель с полиуретановой камерой, приводимой в движение сжатым воздухом. В 1967 году они впервые имплантировали искусственное сердце животному (телятам), которое прожило с ним несколько часов. В 1970-х годах работы Колффа привели к созданию первого полностью имплантируемого искусственного сердца Jarvik-7, которое в 1982 году было впервые использовано у человека (пациент Барни Кларк). Хотя Колфф не был непосредственным хирургом, его исследования и руководство группой стали основой для этого прорыва.

Другие разработки

Помимо искусственной почки и сердца, Колфф занимался созданием:

• Искусственного лёгкого (мембранного оксигенатора) — для поддержки дыхания во время операций на открытом сердце.
• Искусственного глаза — прототипа, стимулирующего зрительный нерв.
• Аппарата для плазмафереза — для очистки плазмы крови от токсинов.

Вклад в медицину и признание

Научное наследие

Колфф считается одним из основоположников биомедицинской инженерии. Его подход — создание устройств, замещающих функции органов, — стал основой для развития целой отрасли медицины. Он также активно пропагандировал идею о том, что многие заболевания можно лечить с помощью механических устройств, а не только фармакологически.

Награды и звания

За свою жизнь Колфф получил множество наград, включая:

• Премию Харви (1972) — за вклад в развитие медицины.
• Премию Альберта Ласкера (1976) — за клинические исследования.
• Медаль Джона Скотта (1977) — за изобретение искусственной почки.
• Премию Японии (1988) — за достижения в области биотехнологий.
• Золотую медаль Американского общества нефрологии (1995).

В 1990 году журнал Life назвал его одним из 100 самых влиятельных людей XX века. В 2003 году он был удостоен звания почётного доктора многих университетов мира.

Личная жизнь и последние годы

Колфф был женат на Йоханне ван дер Вейден, с которой прожил более 60 лет. У них было пятеро детей. В 1990-х годах он отошёл от активной научной работы, но продолжал консультировать молодых учёных. Умер 11 февраля 2009 года в возрасте 97 лет в своём доме в Пенсильвании.

Критика и ограничения

Несмотря на огромный вклад, работы Колффа подвергались критике по нескольким причинам:

• Этические вопросы — эксперименты на животных (телятах, собаках) в 1960-1970-х годах вызывали протесты со стороны защитников прав животных.
• Клинические неудачи — первые прототипы искусственного сердца часто приводили к тромбоэмболии и инфекциям, что ставило под сомнение их безопасность.
• Сложность внедрения — ранние диализаторы были громоздкими и требовали высокой квалификации персонала, что ограничивало их доступность.

Однако большинство этих проблем были решены в последующих поколениях устройств.

Интересные факты

• Колфф был убеждённым пацифистом. Во время Второй мировой войны он прятал еврейских беженцев в своём доме в Кампене.
• Первый успешный диализ в 1945 году был проведён на женщине, которая была в коме из-за уремии. После процедуры она прожила ещё 7 лет и умерла от сердечного приступа.
• Колфф никогда не получал Нобелевскую премию, хотя неоднократно номинировался.
• В 2007 году в его честь был назван астероид (11772) Колфф.

Источники

• Kolff, W. J. (1947). The Artificial Kidney. Journal of the American Medical Association, 134(16), 1313-1317.
• Fox, R. C., & Swazey, J. P. (1974). The Courage to Fail: A Social View of Organ Transplants and Dialysis. University of Chicago Press.
• Himmelfarb, J., & Ikizler, T. A. (2010). Willem Kolff: The Father of Artificial Organs. Clinical Journal of the American Society of Nephrology, 5(3), 379-381.
• National Inventors Hall of Fame. (2009). Willem J. Kolff.