Le poumon artificiel atteint des efficiences apparentées à l'organe véritable

Le Petit dispositif fonctionne avec de l'air, l'oxygène pur non requis

Un poumon artificiel établi par des chercheurs de Cleveland a atteint des efficiences apparentées à l'organe véritable, utilisant l'air - l'oxygène non pur pendant que les poumons fabriqués par l'homme actuels exigent - pour la source d'élément essentiel.

L'Utilisation chez l'homme est toujours des années loin, mais pour 200 millions de souffrants d'affection pulmonaire mondiaux, le dispositif est une phase importante vers produire facilement un portatif et le poumon artificiel implantable, a indiqué Joe Potkay, un professeur d'aide à la recherche en génie électrique et de l'informatique à l'Université Occidentale de Réserve de Cas. Potkay est l'auteur important de l'article décrivant le dispositif et la recherche, dans le Laboratoire de tourillon sur une Puce.

Les scientifiques ont établi le dispositif de prototype en suivant le design et les cotes minuscules du poumon naturel. Le poumon artificiel est rempli de versions respirables en caoutchouc de silicone des vaisseaux sanguins qui sont branchés vers le bas à un diamètre moins d'un quart du diamètre des cheveux.

« Basé sur la performance actuelle de dispositif, nous estimons qu'un ensemble qui pourrait être utilisé chez l'homme serait environ 6 pouces par 6 pouces par 4 pouces de grand, ou au sujet du volume du poumon humain. De plus, le dispositif pourrait être piloté par le coeur et n'exigerait pas une pompe mécanique, » Potkay a dit.

Les systèmes Actuels de poumon artificiel exigent les bidons lourds de l'oxygène, limitant leur portabilité. En Raison de leur échange inefficace de l'oxygène, ils peuvent être utilisés seulement sur des patients au repos, et pas tandis qu'active. Et, la vie du système est mesurée en jours.

Les chercheurs de Cleveland se sont concentrés d'abord sur améliorer l'efficience et la portabilité.

Potkay, qui se spécialise en micro et nanotechnologie, fonctionnés avec Brian Cmolik, DM, un professeur clinique auxiliaire à l'École de Médecine et au chercheur Occidentaux de Réserve de Cas au Centre de Technologie Avancé de Plate-forme et le Service de chirurgie Cardiothoracique chez le Louis Charge le Centre Médical de Cleveland VA. Michael Magnetta et Abigaïl Vinson, ingénieurs biomédicaux et élèves de troisième année à l'École de Médecine Occidentale d'Université de Réserve de Cas, ont joint l'équipe et ont aidé à développer le prototype pendant les deux dernières années.

Les chercheurs ont établi la première fois un moulage avec les configurations miniatures et ont ensuite posé sur un caoutchouc de silicone liquide qui a solidifié dans les capillaires artificiels et les alvéoles, et ont séparé l'air et les tunnels de sang avec une membrane de diffusion de gaz.

En effectuant les pièces sur la même échelle que le poumon naturel, l'équipe pouvait produire un taux très grand de surface-zone-à-volume et rétrécir les distances pour la diffusion de gaz comparée à la situation actuelle actuelle. Les Tests utilisant l'efficience d'échange de l'oxygène d'exposition de sang de porc est trois à cinq fois mieux, qui leur permet d'utiliser l'air ordinaire au lieu de l'oxygène pur comme gaz de aération.

L'équipe de Potkay collabore maintenant avec des chercheurs des services de la Réserve Occidentale de Cas du génie biomédical et du génie chimique pour développer une couche pour empêcher encrasser dans les capillaires artificiels étroits et sur des techniques de construction requises pour établir un poumon artificiel durable assez grand pour tester dans des modèles de rongeur d'affection pulmonaire.

Dans une décennie, le groupe compte avoir les poumons artificiels de humain-échelle en service dans les tests cliniques.

Ils envisagent des patients brancheraient sur les dispositifs tout en permettant à leurs propres poumons malades de guérir, ou d'implanter peut-être un comme passerelle tout en attendant une greffe de poumon - une attente qui dure, en moyenne, plus qu'une année.

Source : Université Occidentale de Réserve de Cas