3D 打印技术正越来越广泛地应用到医学领域,为病患带来福音。
日前,瑞士联邦理工学院的博士生尼古拉斯‧科尔斯(Nicholas Cohrs)领导的团队,运用 3D 打印技术制造出世界第一个软件人工心脏。
目前用于输送血液的人工心脏泵等装置仍有许多缺点,比如金属和塑胶材料难以与器官组织相融合,不自然的运动方式也会给血液造成一定损伤。因此,科学家一直在努力寻找新的解决方案,比如寻找塑性泡沫等生物相容性材料,以创造出更接近人类心脏的人工心脏泵,用更安全、舒适的方式来保持血液输送。
3D 打印技术的发展,使科学家能用柔软坚韧的材料制造出复杂的内部结构,打造性能更优越的人造心脏。
尼古拉斯团队创造出的软件人工心脏,硅心室中的泵送机制与人类极其相似。不过它的结构和人类心脏并非完全一致──心室之间不是瓣膜,而是充气和放气以便产生抽吸作用的心室。除了供血液进出的输入和输出端口,整个心脏基本是密闭整体,所以不需担心不同的内部机制如何组合。
尼古拉斯团队用类似血液的液体测试这颗人工心脏,结果很理想。不过这颗人造心脏还是一款概念产品,无法用于临床植入。因为制造这款心脏的材料不够坚韧,大约只能支撑半小时,具体使用时间取决于心率的快慢。
不过这项研究成果的意义仍十分重大,研究人员正计划使用更好的材料和设计打造出一颗更坚固的心脏。或许要不了多久,医生就能使用这种软件人工心脏帮助心脏病患者重获健康。
尼古拉斯团队的成员阿纳斯塔西奥斯‧彼得鲁(Anastasios Petrou)也对自己的研究成果感到自豪,他表示,“这项研究简直让我着迷”。
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