近日,瑞士蘇黎世聯邦理工大學的科研人員借助3D打印技術,制造出了全球首個形狀、大小以及功能都與真人心臟高度相似的柔性心臟。雖然這種人造心臟仍處于概念性測試階段,還不能用于移植,但為相關研究提供了新思路。
從本質上講,心臟是一種通過肺臟和機體維持供氧和血液循環的肌肉泵。一天之中,人的心臟要壓送約7570升的血液,等于一萬五千多瓶礦泉水的量。心臟就像引擎一樣,如果不小心保護就會損壞,壓送血液的效率就會降低,進而會出現心衰。
科學家們一直在尋找開發新解決方案和改進現有泵的方法,其中包括尋找更多生物相容性材料,如可塑性泡沫等。
而蘇黎世科技大學的科學家們創造出的可用于人造心臟的硅膠,旨在盡可能地模仿自然的心臟。它與人類心臟大致相同,重390克,使用3D技術打印和脫蠟鑄造技術制作。這款人造心臟也有一個右心室和左心室,由一個充當器官肌肉的腔室分開。當腔室被加壓空氣充氣和放氣時,心臟就會從腔室泵送流體(血液)。
在測試階段,研究人員使用了一種具有與人體血液相似黏度的液體,發現該人造心臟可以以與人類心臟類似的方式起作用。
不過,遺憾的是,這種3D打印出來的材料僅能承受大約3000次的跳動,按照正常人的心率來計算,大約可以使用30-45分鐘。
即便如此,這款新型3D打印材料的心臟依然比之前的人造心臟有所突破,該研究團隊成員說,這只是可行性測試,他們的目標不是為了著急實現將3D打印的心臟植入人體,而是探索人造心臟發展的新方向。endprint