這種硅膠機器人有望用于治療心力衰竭
美國大概有570萬人患有心力衰竭,或者說他們的心臟不能正常地輸送血液。盡管美國每年花費320億美元在這種疾病上,目前依然沒有徹底將其治愈的方法。但是,一種柔軟的氣動機器人可能會改變這個現(xiàn)狀。
哈佛大學(xué)的工程師團(tuán)隊正在測試一種包裹在心臟底部的硅膠軟體機器人,它可以通過充放氣來擠壓心臟,使心臟得到強有力收縮。在驗證性實驗中,這種機器人幫助6只心臟停止跳動的豬恢復(fù)了正常供血。
這種機器人離實際使用還很遠(yuǎn),需要在動物和人身上進(jìn)行長期的研究。但如果實驗?zāi)軌虺掷m(xù)成功,將來的某一天機器人可能替代當(dāng)前治療嚴(yán)重心力衰竭的手段。目前,在心臟移植之前,病人需要植入心室輔助裝置來保持心臟跳動,心臟輔助裝置本身甚至能使病人無限期地存活。
心室輔助裝置通過機械泵將血液抽出心臟并注入回動脈。這種機器裝置已經(jīng)拯救了許多生命,但因為其直接接觸血液,病人必須服用抗血凝藥物以避免血液凝結(jié)。
新型軟體機器人不需要與血液接觸。其柔軟輕薄的硅膠套包覆在心臟外側(cè),模仿心臟肌肉的扭動與收縮等運動。為了測試,研究人員誘導(dǎo)6只豬心臟驟停,然后使用軟體機器人使它們的心臟重新工作15分鐘或更長的時間。
這是一個令人振奮的消息,但是該研究依然面臨幾個挑戰(zhàn)。在靠裝置收縮兩小時后,豬和嚙齒動物的心臟組織產(chǎn)生了炎癥,特別是裝置與心臟固定的吸盤部分。在安裝裝置之前用水凝膠涂覆心臟并沒有解決問題,因此研究人員將不得不開發(fā)新型的黏合劑。
整個系統(tǒng)目前相當(dāng)笨重,硅膠套要連接到外部空氣壓縮機來獲得動力。研究人員希望系統(tǒng)能夠變得更便攜,空氣壓縮機和電源最好可以佩戴在腰帶上,但是下一個版本可能仍然有連接電源的電線需要穿過病人的皮膚。這與目前的心室輔助裝置類似。但該技術(shù)最終可能變得完全植入。
研究者認(rèn)為,該設(shè)備未來也能幫助治療其他類型的心臟疾病,甚至是修復(fù)其他器官的疾病。
來源:DeepTech深科技
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