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2017年07月30日 星期日 放大 缩小 默认   
人造心脏像真心一样跳动
比尔
●人造心脏结构图纸
● 人造心脏在打印中
  如果心脏泵血的功能出了问题,目前有一些装置来临时取代受损的心脏,以保持血液流动,直到患者心脏恢复功能,或者是等到供体器官进行移植。不过,这些替代装置也有显而易见的缺点。就说体积吧,庞大到一台洗衣机的大小,病人非得到设备齐全的医院去,并需要病床。其他的方法就包括植入机械装置,这里有金属和塑料材料难与器官组织融合的问题,容易造成并发症。不自然的运动方式也可能给血液造成一定的损伤。

  这些解决方案都有很大的改进余地。瑞士苏黎世联邦理工大学的科学家现在有了另外一种思路,用硅树脂制成软质心脏,像真正的实物心脏一般跳动,这可能是维持血液循环更安全、更适用的方法。

  科学家在探求改进现有血泵的方案时,注重寻找更具生物相容性的材料,比如韧性泡沫。这导致苏黎世理工团队借助三维打印和脱蜡铸造技术,制成了用硅材料制造的人造心脏,它设计得尽可能模仿真人心脏。

  首先是大小,人造心脏与真心脏基本相同,而重量仅390克。它的泵送机制与人心类似,也同样有左心室和右心室。不过两室中间由膨胀室(EC)隔开,膨胀室起到类似心脏瓣膜的作用。运行时,加压空气让膨胀室充气和放气,产生抽吸作用,使流体从心室泵出。

  研究人员使用了与人血黏度相似的液体来测试这种装置,结果表明,从根本上说,装置起到了与人心脏相似的泵血作用。研究小组说,这个概念证明了一条通往人造心脏的可能路径。

  目前的版本还有个相当关键的限制,就是只能使用约30到45分钟,原因是所用材料只能承受约3000次的压缩或舒张。不过,找到更加合适的材料看来问题不大。

  这项研究发表在《人工器官》杂志上。团队意识到人们迫切期待这一领域有符合医患需要的新设备问世。毕竟仅在美国,每天就有大约3千人在等待心脏移植。

  “这只是个可行性测试,”苏黎世联邦理工大学博士生、研究小组成员尼古拉斯·科尔斯说,“我们的目标并不是制备一颗可移植的心脏,而是探索人造心脏新的开发方向。”比尔

     
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