Исследователи создают искусственное легкое для поддержки недоношенных детей, находящихся в бедственном положении
Международная группа ученых под руководством исследователей из Университета Макмастера разработала искусственное легкое для недоношенных и других новорожденных с респираторной недостаточностью. Предоставлено: Университет Макмастера.

Международная группа, возглавляемая нынешними и бывшими исследователями Университета Макмастера, разработала искусственное легкое для поддержки недоношенных и других новорожденных с респираторной недостаточностью.

Группа доказала эту концепцию с использованием живого поросенка, что является важным шагом на пути к разрешению использования на людях, где портативное устройство могло бы спасти множество жизней и предотвратить катастрофические повреждения, взяв на себя часть роли плаценты в насыщении кислородом кровь, пока дети не смогут самостоятельно дышать.

«Эта технология, которую сложно создать, но проста в использовании, создаст ситуацию, в которой можно будет спасти все больше и больше детей, и это то, что заставляет всех нас делать это», — говорит Рави. Сельваганапати, профессор механической и биомедицинской инженерии в McMaster, заведующий кафедрой биомикрофлюидики Канады.

Устройство, предназначенное для подключения к пуповине новорожденного, использует имеющуюся силу сердца для продвижения крови по каналам тонкой мембраны, структура которой напоминает слизистую оболочку легких, позволяя выделять углекислый газ и поглощать его. кислорода, защищая кровь от внешних инфекций.

Мембрана имеет толщину всего от 35 до 50 микрон (примерно половину толщины человеческого волоса), что обеспечивает естественную диффузию углекислого газа и кислорода. Сердце ребенка бьется так, чтобы регулировать поступление кислорода.

Самостоятельное дыхание является особым препятствием на пути к выживанию недоношенных детей, поскольку у многих недоношенных детей легкие не полностью сформированы, что вызывает у них респираторный дистресс с момента рождения, поскольку они не могут потреблять достаточное количество кислорода. самостоятельно.

«Как правило, новорожденный немедленно берет на себя дыхание, питание и другие функции органов, которые были обеспечены в утробе матери через плаценту», — говорит Кристоф Фуш, педиатр кафедры Макмастера и заведующий педиатрической клиникой Нюрнбергской больницы общего профиля в Германии. , который является филиалом Медицинской школы Парацельса.

«Когда этот переход нарушен из-за болезни или незрелости, наше устройство позволит неонатальным лицам, ухаживающим за новорожденными, имитировать внутриутробное питание. Оно улучшит выживаемость, уменьшит повреждение головного мозга и улучшит долгосрочное здоровье недоношенных и доношенных новорожденных. -угрожающая послеродовая легочная недостаточность «

Хотя конструкция искусственного легкого сложна, само устройство работает без внешнего источника питания и его легко развернуть — по сравнению с существующими технологиями, которые намного рискованнее и дороже, — что делает его многообещающим претендентом на использование в развивающихся странах. где риск смерти среди недоношенных детей наиболее высок.

«В нашем исследовании мать-природа — это образец», — говорит Нильс Рохов, бывший научный сотрудник неонатологии в McMaster, а теперь штатный неонатолог, работающий с Фушем в Нюрнбергской больнице общего профиля. «Искусственная плацента позволит бережно и эффективно ухаживать за новорожденными с опасной для жизни послеродовой легочной недостаточностью. Семьям будет полезно иметь детей с лучшими шансами на нормальную жизнь».

Устройство идеально сочетается с все еще развивающейся технологией, чтобы обеспечивать недоношенных детей питанием, в том числе через пуповину, тем самым заменяя основные функции плаценты на достаточно долгое время, чтобы уязвимые недоношенные дети могли безопасно развиваться вне дома. матка.

«Разработка этого устройства казалась невыполнимой во многих отношениях», — говорит Мохаммадхосейн Дабаги, получивший степень доктора философии. доктор биомедицинской инженерии в Макмастере, а сейчас работает докторантом на медицинском факультете университета. «Безнасосное устройство, способное к газообмену в окружающем воздухе, — это нечто громоздкое, но мы смогли сохранить его компактным и с помощью технологий микротехнологии, которые мы разработали в нашей группе».

Доказательство концепции опубликовано сегодня в журнале Advanced Science. Исследовательская группа из девяти человек показала, что устройство работало на живом новорожденном поросяте, восстанавливая его пониженный уровень кислорода в крови до нормального. Поросята по весу близки к человеческим детенышам и очень похожи физиологически.

При условии успешных крупномасштабных испытаний на животных и одобрения регулирующих органов, Selvaganapathy заявляет, что новое устройство может стать доступным для клинического использования в течение следующих шести-восьми лет./p>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *