先進(jìn)的3D打印和制造技術(shù)，可以生產(chǎn)柔性機器，未來可拯救無數(shù)生命。它們不僅可以用于搜索和救援的軟體機器人，還可以為移動等待名單上的人們提供臨時器官，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院研究團隊制造和測試人工心臟。研究人員通過3D打印技術(shù)和失蠟鑄造技術(shù)制造出一種硅膠心臟，像真正的器官一樣。
ETH蘇黎世功能材料工程教授溫德林·斯塔克(Wendelin Stark)領(lǐng)導(dǎo)該項目。使用西門子CAD軟件創(chuàng)建心臟模具，并使用3D打印，失蠟鑄造技術(shù)來創(chuàng)建硅酮心臟，重量近400克; Stratasys uPrint SE Plus和HP Designjet 3D被用于實際的3D打印。它看起來像一顆真正的心臟，具有左心室和右心室;由一個充當(dāng)器官肌肉的腔室分開。當(dāng)腔室被加壓空氣充氣和放氣時，泵將液體從腔室中泵出。
博士生Nicholas Cohrs說：“它是一種具有復(fù)雜內(nèi)在結(jié)構(gòu)的硅膠整體。”
加壓空氣用于對人造心臟進(jìn)行充氣和放氣，人造心臟是從血液腔抽取液體所需要的 - 這種行為代替了真正的人類心臟的肌肉收縮。這是項目的目標(biāo) - 盡可能模仿一個真正的人心。常規(guī)制造的血液泵可能引起問題，因為當(dāng)患者沒有生理脈沖時，機械部件可能遭受并發(fā)癥。
Cohrs解釋說：“因此，我們的目標(biāo)是開發(fā)一種與病人本身大致相同大小的人造心臟，并在形式和功能上盡可能地模仿人的心臟。”
研究團隊在《Artificial Organs》上發(fā)表了他們的實驗結(jié)果，論文題為“A Soft Total Artificial Heart-First Concept Evaluation on a Hybrid Mock Circulation”。共同作者包括Cohrs，Meboldt和Stark，以及Marianne Schmid Daners，Volkmar Falk，A. Xavier Kohll，Michael Loepfe，Anastasios Petrou，Christoph M. Schumacher，Christoph T. Starck和Maria Yliruka。
柔軟的人造心臟的素描，外形尺寸為毫米。 c)描繪了通向右心室(RV)和左心室(LV)的流動方向。
該團隊能夠證明3D打印的人造心臟像真正的心臟一樣工作和運動。在測試設(shè)備時，研究人員使用了一種具有與人體血液相似粘度的液體，發(fā)現(xiàn)其以與人類心臟類似的方式發(fā)揮作用。然而，目前來說，柔軟的心臟只能持續(xù)跳動約3,000次，等于不到一個小時(約30-45分鐘)，之后材料就不能再受到打擊的壓力了。但這似乎并不打擾研究人員。
“這只是可行性測試，”Cohrs解釋說。 “我們的目標(biāo)不是為了準(zhǔn)備植入心臟，而是考慮人造心臟發(fā)展的新方向！
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論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/aor.12956/full
