
3D打印柔性心脏诞生 仍处于测试阶段但前途光明
瑞士科研人员近日借助3D打印技术,制造出了全球首个形状、大小以及功能都与真人心脏高度相似的柔性心脏。虽然这种人造心脏仍处于概念性测试阶段,还不能用于移植,但为相关研究提供了新思路。
目前用于泵送血液的人工心脏泵等装置仍存在缺点,这些装置仍有很大的改进空间。考虑到这一点,科学家们现在开发出一种柔性硅胶人工心脏,它像真正的心脏一样,可以通过更安全、更舒适的方式来保持血液泵送。设计用于保持血液流动的人工心脏和其他装置通常代替受损的心脏,而患者等待供体器官或自己的心脏恢复健康状态。因此,科学家们一直在寻找新解决方案,以改进现有人工心脏泵,其中包括寻找更多生物相容性材料,如可塑性泡沫等。
苏黎世联邦理工大学的尼古拉斯·科尔斯等人在新一期美国《人造器官》期刊上报告说,这种人造心脏使用柔软硅胶材料,由3D打印和失蜡铸造技术制作而成,它重390克,容积679立方厘米。新型人造心脏是一个内部结构复杂的硅胶整体,大小与真正的心脏大致相同,重达390克,包含一个右心室和一个左心室,有一个额外腔室将两个心室隔开。这个腔室起着类似肌肉的功能,能像泵一样驱动血液进出心脏。目前常用的人造心脏血泵等装置虽可泵送血液,但其机械部件易给使用者带来不良影响。科尔斯说:“因此,我们的目标是开发一种大小与患者心脏大致相同的人造心脏,尽可能地模仿人体心脏的形态和工作方式。”
不过,现在这种人造心脏还处于测试阶段。由于材料承受能力有限,它只能持续跳动约3000次,即工作30至45分钟。科尔斯坦言,材料的拉伸强度和性能仍需大大提高,现在的产品还不能植入人体,但可为人造心脏提供一个新的发展方向。
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