3D 列印技術大躍進,成功印出首顆可跳動人工心臟!

3D 列印技術正越來越廣泛地應用到醫學領域當中,給疾病患者帶來福音。

日前,瑞士聯邦理工學院的博士生尼古拉斯·科爾斯(Nicholas Cohrs)領導的團隊,運用 3D 列印技術製造出了世界上第一個軟體人工心臟。

目前用於幫浦送血液的人工心臟幫浦等裝置仍存在許多缺點,比如金屬和塑料材料難以與器官組織相融合,其不自然的運動方式也會給血液造成一定損傷。因此,科學家們一直在努力尋找新的解決方案,比如尋找塑性泡沫等生物相容性材料,以創造出更接近人類心臟的人工心臟幫浦,用更安全、舒適的方式來保持血液幫浦流動。

3D 列印技術的發展,使得科學家能夠用柔軟堅韌的材料製造出複雜的內部結構,打造性能更加優越的人工心臟。

尼古拉斯團隊創造出的軟體人工心臟,其矽心室中的幫浦送機制與人類極其相似。不過它的結構和人類心臟並非完全一致—心室之間不是瓣膜,而是充氣和放氣以便產生抽吸作用的心室。除了供血液進出的輸入和輸出端口,整個心臟基本是個密閉的整體,所以不需擔心不同的內部機制如何組合。

尼古拉斯團隊用類似血液的液體對這顆人工心臟進行了測試,結果很理想。不過這顆人工心臟還是一款概念產品,無法用於臨床植入。因為用於製造這款心臟的材料不夠堅韌,大約只能支撐半個小時,具體使用時間取決於心率的快慢。

不過這項研究成果的意義仍然十分重大,研究人員正計劃使用更好的材料和設計打造出一顆更加強悍的心臟。或許再過沒多久,醫生就能使用這種軟體人工心臟幫助心臟病患者重獲健康了。

尼古拉斯團隊的成員阿納斯塔西奧斯·彼得魯(Anastasios Petrou)也對自己的研究成果感到自豪,他表示「這項研究簡直令我著迷。」