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微流控技术结合心搏拯救新生儿

来源:麦姆斯咨询王懿 2018-07-11 09:18

 

 

呼吸窘迫综合征是新生儿死亡的第二大原因。早产儿约占美国所有新生儿的十分之一,因为肺是最后在子宫内完全发育的器官之一,医疗保健供应商一直在为早产新生儿输送氧气竭尽全力。一项全新的微流控创新技术为改善人工胎盘带来希望,早产新生儿有望在出生后维持肺部的正常发育。

据麦姆斯咨询报道,一个国际研究团队展示了这种全新的技术,在婴儿血液和空气之间建立更有效的气体交换来构建微通道。改进的设计使用薄膜的两侧进行气体交换,并且可以在没有外部泵送机械装置的情况下为早产新生儿提供约三分之一的氧气。该小组利用这种设计开发了一款通过薄膜给血液增氧的微流控装置原型。他们将其研究成果以论文形式发表在《生物微流控技术》(Biomicrofluidics)的期刊上。

论文作者之一P. Ravi Selvaganapathy表示,“研究的创新关键是开发出更大面积的微流控装置。我们使用微流控技术是因为一个1千克的婴儿可能只有100毫升的血液。我们希望该装置一次只需要使用平常血液用量的十分之一。”

Selvaganapathy和他的团队希望新生儿自己的心脏搏动可以对装置进行泵送。这一特性使得未来的氧合器在不一致的电力领域特别实用。新生儿出生后,他/她的脐带将连接到氧合器上,随着心脏跳动,氧合器通过脐带进行血液循环,并从外部空气中接收氧气。

Selvaganapathy指出,“相比将成人治疗方法套用在新生儿身上,我们扪心自问,如果我们从头开始,完全地重新设计这些装置,它们将会变成怎样。”

为了实现对该装置的精细控制,研究人员构建了一种具有高表面积-容积比的气体交换薄膜。因此,该装置可以通过确保预充量来模拟胎盘,包括每次氧合作用会去除多少血液,以保持足够低的血液去除量。

为此,该团队的微细加工方法使得他们能够制造出双面氧合器,这种氧合器由50微米厚的不锈钢薄膜进行加固,周围环绕着硅橡胶。全新的氧合器效率是单面氧合器的三倍以上。(生物谷Bioon.com)

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