3D打印新猷 科学家Print出首个仿真人工心脏 惟只能跳动3000次

撰文: 罗恩赐
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全球每年有约2600万人患上心脏衰歇,但可供移植的心脏数量却少之又少。如果科学家可研发出人工心脏,即使未能安装病人体内永久使用,亦能为他们争取时间,等待可移植的心脏出现或自己的心脏复原,这将会是天下人的福音。现今3D打印技术愈趋先进,人们不但可以打印出一双波鞋、一辆汽车、一间屋,有来自瑞士的科学家近日更把心脏成功“打印”出来,当它连接著改变气压的机器,接上运输液体的管道之后,随即一下一下跳动起来,骤眼看与人类的心脏无异。

来自苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的研究员利用3D打印技术创造出“一件过”的仿真人工心脏,相信将会成为心衰歇患者的福音。(网络截图)

研发出3D打印心脏的科学家是来自苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的研究员,他们的目标是要令人工心脏尽可能模仿人类心脏,因为大部分现有的人工心脏装置利用机械式的设计去泵血,容易产生故障,又会影响到血液的质量,模仿人类心脏的人工心脏就可克服这些问题。

当人工心脏连接改变气压的机器,再接上运送液体的管道之后,随即一下一下跳动起来。(网络截图)

他们以矽胶作为材料,以3D打印加上铸造术中的脱蜡法(lost wax),创造出这个重量为390克、容量为679立方厘米的人工心脏,是一个内部结构复杂的单块矽胶模型。人工心脏与人类心脏一样,左右各有一个心室;但两者不同的是,人类心脏的心室只由隔膜分开,人工心脏的心室之间则加上一个空气室,当外置的机器把空气泵入或抽走,就会令人工心脏膨胀及收缩,模彷人类心脏肌肉的功能。

▋ 旨在开启发展人工心脏新方向

这个设计精密的人工心脏已证实可如人类心脏一般运作,成果已刊于医学期刊《人工器官》(Artificial Organs)。但它的唯一问题是,目前它只能“心跳”三千次,即是说只能正常运作约30至45分钟,之后它的矽胶质料就会因伸缩造成的张力而损坏。主力发展这个人工心脏的博士生科尔(Nicholas Cohrs)表示︰“这只是个探讨可行性的测试,我们的目标并非要汇报一个已可准备移植的心脏,而是思考发展人工心脏的新方向。”相信只要改善原材料的轫度,这个人工心脏就能造福人群。

(Engadget/Medical express)