日韩人妻一区二区三区蜜桃视频,亚洲日韩激情无码一区,色欲AV天天AV亚洲一区,射死你天天日

首頁 > 技術(shù)資訊 > 技術(shù)學(xué)院

使用微流控技術(shù)為早產(chǎn)兒提供呼吸支持

2.jpg

對于早產(chǎn)的新生兒,呼吸系統(tǒng)發(fā)病率是一個重要的問題。早產(chǎn)新生兒的肺部尚未完全成熟,因此通常需要某種支持。盡管目前的治療方法(例如機(jī)械通氣)可大大降低死亡率,但它們可能導(dǎo)致醫(yī)源性傷害。由Selvaganapthy博士領(lǐng)導(dǎo)的麥克馬斯特大學(xué)研究小組與紐倫堡大學(xué)醫(yī)院合作開發(fā)了一種無泵微流控設(shè)備,以克服這些并發(fā)癥并為早產(chǎn)嬰兒提供呼吸支持。

作者解釋說:“在本文中,展示了微流控人工胎盤型新生兒肺輔助裝置(LAD)在新生仔豬模型上的首次成功操作,該模型最能代表早產(chǎn)嬰兒。”  

微流控裝置的設(shè)計與工作原理

        肺輔助設(shè)備(LAD)由8對連接到流量分配器的微流芯片(稱為微流血氧合器(MBO))組成。首先,血液進(jìn)入流量分配器,流量分配器將流量分成相等流量的16個流。每個流都流入MBO,在此MBO進(jìn)入的脫氧血液被氧化并離開設(shè)備。然后將這16個流合并并流到氣泡收集器中,最后返回動脈。

3.jpg

 新生兒仔豬模型的實驗裝置,用于測試用于人工胎盤的無泵新生兒肺輔助裝置。

“在我們的方法中使用的動靜脈連接將部分含氧的血液從肺部引導(dǎo)到LAD中。LAD可以通過將氧飽和度進(jìn)一步增加到100%,然后再將其返回人體來提供幫助。計算表明,LAD能夠通過將其50 mL min-1的血液中氧飽和度從≈75%增加到室內(nèi)空氣中的100%來支持1.5千克的新生兒,從而提供總氧需求的30%并防止呼吸苦惱?!?/span>

微流體血液充氧器(MBO)包括高度為180μm(或130μm )的PDMS微流體腔室,該腔室由1 mm 2的微柱陣列組成,總表面積約為30 cm 2。設(shè)計微流腔室,使輸入的血流分布在整個寬表面積上,以促進(jìn)更有效,更快速地交換氧氣。微室夾在兩個多孔膜之間,以使氣體與周圍環(huán)境交換。

1.jpg

3、a)具有錐形入口/出口配置的MBO的3D示意圖,b)MBO的俯視圖,c)血液流速為5 mL min -1時MBO的速度分布圖,顯示了均勻的分布以及流動方向的緩慢變化d)LAD的3D圖以未組裝的格式顯示所有3D打印的組件,MBO和流量分配器。所有MBO之間都有固定的間隙,以使空氣對流流動。血液從底部流量分配器供入LAD,從頂部流量分配器離開LAD,以確保內(nèi)部沒有氣泡。

微流體血液充氧器(MBO)包括高度為180μm(或130μm )的PDMS微流體腔室,該腔室由1 mm 2的微柱陣列組成,總表面積約為30 cm 2。設(shè)計微流腔室,使輸入的血流分布在整個寬表面積上,以促進(jìn)更有效,更快速地交換氧氣。微室夾在兩個多孔膜之間,以使氣體與周圍環(huán)境交換。

已知PDMS具有疏水性,因此容易吸收蛋白質(zhì)。因此,PDMS表面經(jīng)常被修飾以防止蛋白質(zhì)附著在表面上。在這種情況下,微通道用肝素包被以避免蛋白質(zhì)吸收,血液凝結(jié),血小板粘附和血栓形成。

在成功使用牛血對微流控肺輔助設(shè)備進(jìn)行初步測試后,將其帶入了一個新的高度。擬議的微流體平臺已用仔豬進(jìn)行了測試。選擇小豬作為動物模型是因為與其他動物相比,它在體重,血容量和生理特征方面更好地代表了人類早產(chǎn)和足月新生兒。  

仔豬實驗的結(jié)果表明,這種LAD在無并發(fā)癥的氣體交換中是有效的,并且與體外結(jié)果一致。作者總結(jié)說,開發(fā)LAD的其他步驟包括安裝血液相容性,生物相容性以及通過臍帶血管進(jìn)行發(fā)育?!?  

原文名稱:

A Pumpless Microfluidic Neonatal Lung Assist Device for Support of Preterm Neonates in Respiratory Distress

文獻(xiàn)鏈接:https://doi.org/10.1002/advs.202001860