微流体可帮助早产儿呼吸
科普小知识2022-04-11 16:23:25
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呼吸窘迫综合征是新生儿死亡的第二大原因。特别是,医务人员将尽最大努力为早产儿(约占美国新生儿总数的1/10)输送氧气,因为肺是最终在子宫中完全发育的器官之一。一项新的微流体创新带来了改进人工胎盘的希望,这样早产儿在出生后可以正常发育肺。
一个国际团队展示了建造微通道的最新技术。该通道可以实现婴儿血液和空气之间更有效的气体交换。这种改进的设计充分利用了气体交换膜的两侧,无需外部泵送机构就能满足早产儿近三分之一的氧气需求。该团队利用这一设计开发了一个原型,通过膜给血液充氧。最近,他们在《生物微流体》杂志上报道了这一成就,该杂志是美国物理协会出版集团的子公司。
“关键的创新是大面积微流体装置的发展。”该论文的作者之一,P. Ravi Selvaganapathy说,“微流体的设计是因为一个1公斤重的婴儿可能只含有100毫升的血液。你需要的是一种一次只使用1/10血容量的设备。”
塞尔瓦格万森和他的团队依靠新生儿的心脏来泵送他们的设备。这一特性使得未来的充氧器特别适合缺乏充足电源的地区。婴儿出生后,脐带可以连接到氧合器。当心脏跳动时,它驱使血液在脐带中流动。婴儿可以从外界空气中获得氧气。同时,为了实现对设备的精确控制,研究人员构建了一种高比表面积的气体交换膜。(宗华)
相关论文信息:DOI: 10.1063/1.5034791
中国科学新闻(2018-10-08第二版国际版)
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