呼吸窘迫綜合征是新生兒死亡的第二大原因。早產(chǎn)兒約占美國(guó)所有新生兒的十分之一，因?yàn)榉问亲詈笤谧訉m內(nèi)完全發(fā)育的器官之一，醫(yī)療保健供應(yīng)商一直在為早產(chǎn)新生兒輸送氧氣竭盡全力。一項(xiàng)全新的微流控創(chuàng)新技術(shù)為改善人工胎盤(pán)帶來(lái)希望，早產(chǎn)新生兒有望在出生后維持肺部的正常發(fā)育。
據(jù)麥姆斯咨詢(xún)報(bào)道，一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)展示了這種全新的技術(shù)，在嬰兒血液和空氣之間建立更有效的氣體交換來(lái)構(gòu)建微通道。改進(jìn)的設(shè)計(jì)使用薄膜的兩側(cè)進(jìn)行氣體交換，并且可以在沒(méi)有外部泵送機(jī)械裝置的情況下為早產(chǎn)新生兒提供約三分之一的氧氣。該小組利用這種設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一款通過(guò)薄膜給血液增氧的微流控裝置原型。他們將其研究成果以論文形式發(fā)表在《生物微流控技術(shù)》（Biomicrofluidics）的期刊上。
論文作者之一P. Ravi Selvaganapathy表示，“研究的創(chuàng)新關(guān)鍵是開(kāi)發(fā)出更大面積的微流控裝置。我們使用微流控技術(shù)是因?yàn)橐粋€(gè)1千克的嬰兒可能只有100毫升的血液。我們希望該裝置一次只需要使用平常血液用量的十分之一。”
該圖片展示了雙面單氧合器單元的電子顯微鏡掃描圖像
Selvaganapathy和他的團(tuán)隊(duì)希望新生兒自己的心臟搏動(dòng)可以對(duì)裝置進(jìn)行泵送。這一特性使得未來(lái)的氧合器在不一致的電力領(lǐng)域特別實(shí)用。新生兒出生后，他/她的臍帶將連接到氧合器上，隨著心臟跳動(dòng)，氧合器通過(guò)臍帶進(jìn)行血液循環(huán)，并從外部空氣中接收氧氣。
Selvaganapathy指出，“相比將成人治療方法套用在新生兒身上，我們捫心自問(wèn)，如果我們從頭開(kāi)始，完全地重新設(shè)計(jì)這些裝置，它們將會(huì)變成怎樣。”為了實(shí)現(xiàn)對(duì)該裝置的精細(xì)控制，研究人員構(gòu)建了一種具有高表面積-容積比的氣體交換薄膜。因此，該裝置可以通過(guò)確保預(yù)充量來(lái)模擬胎盤(pán)，包括每次氧合作用會(huì)去除多少血液，以保持足夠低的血液去除量。
為此，該團(tuán)隊(duì)的微細(xì)加工方法使得他們能夠制造出雙面氧合器，這種氧合器由50微米厚的不銹鋼薄膜進(jìn)行加固，周?chē)h(huán)繞著硅橡膠。全新的氧合器效率是單面氧合器的三倍以上。
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