基本介紹
- 中文名：微型人工肺
- 外文名：Miniature artificial lung
- 說明：最新研究成果
- 研製單位：哈佛韋斯研究所
晶片肺臟,前景展望,用途,種類,各國研究,
晶片肺臟
哈佛大學成功製造出了能夠自由呼吸的“晶片肺臟”，該系統讓科學家看到了製造完整人工肺臟的希望
日前，哈佛韋斯研究所利用微型品製造技術與組織工程技術，將人類細胞與真空晶片結合，製造出了“一片”能夠自由呼吸的人工肺。哈佛韋斯研究所主攻生物工程，是由哈佛大學、哈佛醫學院以及波士頓兒童醫院共同組織的研究機構。這枚大小如一片橡皮的裝置模仿了肺臟最活躍的肺泡部分，並且能夠完成將空氣中的氧氣混合至血液中的過程。
微型人工肺在培養器中生長
微型人工肺在培養器中生長由於這枚“晶片肺臟”裝置對諸如細菌以及空氣污染產生的反應和活體肺臟相似，在未來將有可能會被用來測試藥物安全以及人體對環境污染的反應。這個裝置能夠大大減少製藥檢查方面對活體動物實驗的依賴，同時也能減少製藥成本、縮短藥物推向市場的時間。最令人興奮的是，這個“晶片肺臟”系統讓科學家看到了製造完整人工肺臟的希望。
即使是目前，這個半透明的肺臟也有助於研究人員了解肺臟的運行原理。哈佛韋斯研究所的總監和該項目論文的主要貢獻人唐納德·英勃（Donald Ingber）表示：“‘晶片肺臟’裝置的高仿真性為將來的諸多科學實驗提供了更好的選擇，無疑會代替大量原本在動物身上測試的實驗研究。”據悉，該研究成果已於6月25日發表在了美國《科學》雜誌上。
目前，組織工程微系統的研究大多受到機械或者生物學上的限制，唐納德說：“除非我們把實驗放在真實的活體細胞、組織和器官中，否則就難以了解生物系統的運作規律。”而“晶片肺臟”裝置讓科學家對組織工程的研究又前進了一步，它將兩層活體組織——內層為肺泡層，外層為血液循環層結合起來，利用真空原理讓空氣在整個系統中能夠以高度還原的方式運作。
前景展望
微型人工肺在被植入實驗老鼠體內後，人工肺仍能繼續工作，成功使老鼠存活了6小時。
微型人工肺在培養器中第一次呼吸
微型人工肺在培養器中第一次呼吸研究人員稱，要想用類似的方法培養出可用的人類肺臟還有很長一段路要走，但是在5到10年內，這項研究將取得重大進展並最終被投入實際醫療套用，為需要肺臟移植的病人解決肺源不足的問題。國際線上專稿：據澳大利亞廣播公司報導，美國科學家近日首次公布了一項最新研究成果：在實驗室中用幹細胞人工培養出肺臟，植入老鼠體內可使其存活6小時。
美國哈佛醫學院的研究團隊將老鼠肺臟上的細胞剔除，只留下細胞外間質作為新肺生長的“撐架”。隨後，他們在“撐架”中植入可定向發展為肺細胞的人類臍帶細胞和老鼠胚胎細胞，並將其放入模擬生物體內環境的培養器中進行培養。
微型人工肺
微型人工肺這個微型的人工肺在培養器中不斷生長，並於大約1周后開始氧氣交換，也就是像正常肺一樣“呼吸”。被植入老鼠體內後，人工肺仍能繼續工作，成功使老鼠存活了6小時。
用途
人工肺是一項生命支持技術,可以在自身肺功能出現衰竭不能維持人體器官充分的氧供時使用,或者從長遠發展來看,植入人體永久性地部分或完全替代人體肺功能。現在世界上有1萬多病人使用人工肺。
種類
人工肺大體有三種類型：膜式、氣泡型、平面接觸型。
膜式人工肺使用數萬根中空纖維集束組成，每根中空纖維表面上布滿了微孔，這些孔極小，使血液滲不出去，但可以排出二氧化碳、吸進氧氣，進行氣體交換.
運用人工肺代替動物肺的研究實驗取得成功
各國研究
2004年美國匹茲堡大學醫學中心研製出一個能夠暫時替代人體60%肺功能的裝置。這個被稱為“哈特勒呼吸導管”的“人工肺”，呼吸導管從大腿處進入人體靜脈血管後，曲折上行，最後到達並定位於靜脈腔——一根向心臟回送血液的主靜脈。該裝置的主要構件是一個外面纏繞著1000根空心細管的小氣球，它每分鐘能夠膨脹與收縮300次。在此過程中，血液被推動著穿過這些細管，並不斷從中吸進氧氣，排出二氧化碳。
2002年4月，日本岡山大學醫學系的科研人員宣布，他們已經研製出一種可以置入人體內部的小型“人工肺”。據此間媒體報導，這種“人工肺”是一種體積和形狀與煙盒相仿的塑膠裝置，外部的氧氣罐將為之提供氧氣。“人工肺”內部充滿了數萬條極其微小的管狀細絲，這些細絲可以充當濾血器。研究人員說，“人工肺”內部的血液循環將通過心臟的相關功能來完成，並不需要任何外部動力設備。他們希望“人工肺”能夠用來作為等待接受器官捐獻者的病人的臨時裝置。病人體內置入“人工肺”之後，想要四處活動一下就可以少費一些力氣。
