naukawpolsce.pl | dodane 29-07-2011Nowe sztuczne płuca, zbudowane z gęstej sieci mikrokanałów przepływowych, które imitują ludzkie płuca, umożliwiają natlenowanie krwi tlenem z powietrza, nawet 5-krotnie wydajniej w porównaniu do dziś stosowanych tego typu urządzeń. Według autorów odkrycia, wielkimi krokami zbliża się dzień, kiedy to pacjentom wszczepiane będą na stałe sztuczne płuca - donosi "Lab on a Chip".
Ludzkie ciało pozbawione jest niepotrzebnych narządów. Jednak spośród elementów tworzących nasz organizm, kilka narządów jest szczególnie ważnych, a ich uszkodzenie często prowadzi do śmierci lub bardzo poważnych problemów zdrowotnych, które znacząco upośledzają jakość życia. Przykładem tego typu narządu są płuca.
Dotychczas, uszkodzenie płuc wymagało zastosowania tzw. sztucznego płuca, którego zadaniem było natlenowanie krwi obiegowej pacjenta - tlenem, z butli z gazem. Ta operacja, choć często niezbędna dla podtrzymania funkcji życiowych człowieka, była nie tylko mało wydajna, kłopotliwa, droga, ale i mało bezpieczna.
Wszystko wskazuje na to, że dzięki badaniom naukowców z Louis Stokes Cleveland VA Medical Centre (USA) problem sztucznych płuc zostanie już niebawem na dobre rozwiązany.
Naukowcy wykorzystali platformę o charakterze laboratorium na chipie, która w dużej mierze składa się z sieci mikrokanałów, do konstrukcji sztucznych płuc, pozyskujących tlen niczym naturalne odpowiedniki - z powietrza, a nie z butli z tlenem.
Urządzenie jest dość proste w konstrukcji. Składa się z polimerowej płytki utworzonej z PDMS (ang. polydimethylsiloxane), w której wydrążono dwie sieci zwężających się mikrokanałów, odpowiednio dla krwi i dla powietrza. Mikrokanały te oddzielone od siebie zostały półprzepuszczalną membraną PDMS, która pozwala na swobodne przenikanie gazów (tlenu i dwutlenku węgla), zatrzymując po jednej stronie membrany ciecz (w tym wypadku krew).
Do układu podczas testów, jednym z wlotów wprowadzono zwierzęcą krew (ze świni), której krwinki przenosiły dwutlenek węgla, a drugim tłoczono powietrze. Okazało się, że krew wypływająca z mikroprzepływowego urządzenia, niczym w naturalnych płucach oddawała dwutlenek węgla, na korzyść tlenu pozyskiwanego z powietrza. Co więcej, po dokładnych analizach odkryto, że wydajność tego procesu jest do 5 razy większa w porównaniu do dziś stosowanych sztucznych płuc (działających w oparciu o tlen z butli z gazem).
Według autorów odkrycia możliwość tworzenia wydajnych i tanich (bo "plastikowych") sztucznych płuc, działających niczym naturalne odpowiedniki, pozyskując tlen wprost z powietrza, stanowi niewątpliwy przełom w badaniach nad tym zagadnieniem. Kwestią czasu jest modyfikacja konstrukcji w kierunku układów pozwalających na pełną integrację z ludzkim ciałem, czyli pełnosprawnych implantów.
Ludzkie ciało pozbawione jest niepotrzebnych narządów. Jednak spośród elementów tworzących nasz organizm, kilka narządów jest szczególnie ważnych, a ich uszkodzenie często prowadzi do śmierci lub bardzo poważnych problemów zdrowotnych, które znacząco upośledzają jakość życia. Przykładem tego typu narządu są płuca.
Dotychczas, uszkodzenie płuc wymagało zastosowania tzw. sztucznego płuca, którego zadaniem było natlenowanie krwi obiegowej pacjenta - tlenem, z butli z gazem. Ta operacja, choć często niezbędna dla podtrzymania funkcji życiowych człowieka, była nie tylko mało wydajna, kłopotliwa, droga, ale i mało bezpieczna.
Wszystko wskazuje na to, że dzięki badaniom naukowców z Louis Stokes Cleveland VA Medical Centre (USA) problem sztucznych płuc zostanie już niebawem na dobre rozwiązany.
Naukowcy wykorzystali platformę o charakterze laboratorium na chipie, która w dużej mierze składa się z sieci mikrokanałów, do konstrukcji sztucznych płuc, pozyskujących tlen niczym naturalne odpowiedniki - z powietrza, a nie z butli z tlenem.
Urządzenie jest dość proste w konstrukcji. Składa się z polimerowej płytki utworzonej z PDMS (ang. polydimethylsiloxane), w której wydrążono dwie sieci zwężających się mikrokanałów, odpowiednio dla krwi i dla powietrza. Mikrokanały te oddzielone od siebie zostały półprzepuszczalną membraną PDMS, która pozwala na swobodne przenikanie gazów (tlenu i dwutlenku węgla), zatrzymując po jednej stronie membrany ciecz (w tym wypadku krew).
Do układu podczas testów, jednym z wlotów wprowadzono zwierzęcą krew (ze świni), której krwinki przenosiły dwutlenek węgla, a drugim tłoczono powietrze. Okazało się, że krew wypływająca z mikroprzepływowego urządzenia, niczym w naturalnych płucach oddawała dwutlenek węgla, na korzyść tlenu pozyskiwanego z powietrza. Co więcej, po dokładnych analizach odkryto, że wydajność tego procesu jest do 5 razy większa w porównaniu do dziś stosowanych sztucznych płuc (działających w oparciu o tlen z butli z gazem).
Według autorów odkrycia możliwość tworzenia wydajnych i tanich (bo "plastikowych") sztucznych płuc, działających niczym naturalne odpowiedniki, pozyskując tlen wprost z powietrza, stanowi niewątpliwy przełom w badaniach nad tym zagadnieniem. Kwestią czasu jest modyfikacja konstrukcji w kierunku układów pozwalających na pełną integrację z ludzkim ciałem, czyli pełnosprawnych implantów.
Poinformuj znajomych o tym artykule:
REKLAMA
Inne w tym dziale:
- Żylaki. Leczenie żylaków kończyn dolnych. Bydgoszcz, Inowrocław, Chojnice, Tuchola. REKLAMA
- Niemcy. Multigenowy test raka piersi refundowany przez kasy chorych
- PE. Pisemne oświadczenie w sprawie zwalczania raka piersi w Unii Europejskiej
- Pod względem liczby popełnianych błędów odwodnieni kierowcy nie ustępują nietrzeźwym!
- Im niżej, tym lepiej - najnowsze wyniki badań wskazują, że ryzyko zawałów serca i udarów mózgu jest tym niższe, im niższy jest poziom cholesterolu LDL
- Zdrowa dieta bez mięsa
- Alkaptonuria - rzadka choroba czarnych kości. Nieznane wyniszczające schorzenie, pacjenci bez rozpoznania
- Brytyjczycy wolą bezpieczne metody leczenia
- Strefy wolne od dymu tytoniowego sprzyjają zdrowiu dzieci
- Choroby, które zabijają ponad 2 miliony ludzi rocznie
- Poprawa kondycji fizycznej może przyczynić się do szybszego powrotu do zdrowia kobiet z rakiem piersi
- Wszystkie w tym dziale
REKLAMA
 |
