3D打印新猷 科學家Print出首個仿真人工心臟 惟只能跳動3000次

撰文:羅恩賜
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全球每年有約2600萬人患上心臟衰歇,但可供移植的心臟數量卻少之又少。如果科學家可研發出人工心臟,即使未能安裝病人體內永久使用,亦能為他們爭取時間,等待可移植的心臟出現或自己的心臟復原,這將會是天下人的福音。現今3D打印技術愈趨先進,人們不但可以打印出一雙波鞋、一輛汽車、一間屋,有來自瑞士的科學家近日更把心臟成功「打印」出來,當它連接著改變氣壓的機器,接上運輸液體的管道之後,隨即一下一下跳動起來,驟眼看與人類的心臟無異。

來自蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的研究員利用3D打印技術創造出「一件過」的仿真人工心臟,相信將會成為心衰歇患者的福音。(網絡截圖)

研發出3D打印心臟的科學家是來自蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的研究員,他們的目標是要令人工心臟盡可能模仿人類心臟,因為大部分現有的人工心臟裝置利用機械式的設計去泵血,容易產生故障,又會影響到血液的質量,模仿人類心臟的人工心臟就可克服這些問題。

 

當人工心臟連接改變氣壓的機器,再接上運送液體的管道之後,隨即一下一下跳動起來。(網絡截圖)

他們以矽膠作為材料,以3D打印加上鑄造術中的脫蠟法(lost wax),創造出這個重量為390克、容量為679立方厘米的人工心臟,是一個內部結構複雜的單塊矽膠模型。人工心臟與人類心臟一樣,左右各有一個心室;但兩者不同的是,人類心臟的心室只由隔膜分開,人工心臟的心室之間則加上一個空氣室,當外置的機器把空氣泵入或抽走,就會令人工心臟膨脹及收縮,模彷人類心臟肌肉的功能。

▋ 旨在開啟發展人工心臟新方向

這個設計精密的人工心臟已證實可如人類心臟一般運作,成果已刊於醫學期刊《人工器官》(Artificial Organs)。但它的唯一問題是,目前它只能「心跳」三千次,即是說只能正常運作約30至45分鐘,之後它的矽膠質料就會因伸縮造成的張力而損壞。主力發展這個人工心臟的博士生科爾(Nicholas Cohrs)表示︰「這只是個探討可行性的測試,我們的目標並非要匯報一個已可準備移植的心臟,而是思考發展人工心臟的新方向。」相信只要改善原材料的軔度,這個人工心臟就能造福人群。

(Engadget/Medical express)