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Pulmão artificial novo desenvolvido para apoiar bebês prematuros na aflição respiratória

Uma equipe internacional conduzida por pesquisadores actuais e anteriores da universidade de McMaster desenvolveu um pulmão artificial para apoiar bebês prematuros e outros recém-nascidos na aflição respiratória.

O grupo provou o conceito usando um leitão vivo, uma etapa principal ao longo da rota para a aprovação para o uso nos seres humanos, onde o dispositivo portátil poderia salvar muitas vidas e impedir dano catastrófico tomando acima de algum do papel da placenta em oxigenar o sangue até que os bebês possam respirar independente.

Estes tecnologia, que é complicada para criar mas simples de usar, está indo criar uma situação aonde cada vez mais destes bebês pode ser salvar, e aquele é o que está conduzindo todos nós para fazer este.”

Ravi Selvaganapathy, professor da engenharia mecânica e biomedicável em McMaster que guardara a cadeira da pesquisa de Canadá em Biomicrofluidics

O dispositivo, projetado ser conectado a um cabo de cordão umbilical recém-nascido, usa a potência existente do coração conduzir o sangue através dos canais de uma membrana fina cuja a estrutura se assemelhe ao forro dos pulmões, permitindo a liberação do dióxido de carbono e da tomada do oxigênio ao proteger o sangue da infecção exterior.

A membrana é somente 35 a 50 mícrons - sobre a metade da espessura de um cabelo humano - da difusão natural de permissão grossa do dióxido e do oxigênio de carbono. Próprios batimentos cardíacos do bebê em uma taxa para regular a fonte do oxigênio.

A respiração independente é um obstáculo particular à sobrevivência de bebês prematuros, desde que os pulmões não são formados inteiramente em muitos infantes prematuros, colocando os na aflição respiratória do momento onde são nascidos porque não podem pegar bastante oxigênio no seus próprios.

“Tipicamente, um recém-nascido toma imediatamente as funções do órgão sobre da respiração, da alimentação, e o outro que foram fornecidas dentro - utero através da placenta,” diz Christoph Fusch, um membro da faculdade de McMaster na pediatria e chefe da pediatria no Hospital Geral de Nuremberg em Alemanha, que é afiliado com Faculdade de Medicina de Paracelsus.

“Quando esta transição é perturbado devido à doença ou à imaturidade, nosso dispositivo permitirá cuidadors neonatal de imitar a fonte intra-uterino. Melhorará a sobrevivência, reduzirá os danos cerebrais e melhorará a saúde a longo prazo em neonatos prematuros e do termo com falha pós-natal risco de vida do pulmão.”

Embora o projecto do pulmão artificial é complexo, o dispositivo próprio opera-se sem alimentação externa e é-se simples distribuir - comparado à tecnologia existente que é muito mais arriscada e distante mais cara - a factura lhe de um concorrente prometedor para o uso nos países em vias de desenvolvimento, onde o risco de morte entre bebês prematuros é o grande.

“Nossa pesquisa toma a mãe Natureza como um modelo,” diz Niels Rochow, um companheiro anterior no Neonatology em McMaster e agora um neonatologist do pessoal que trabalha com o Fusch no Hospital Geral de Nuremberg. “A placenta artificial permitirá o cuidado delicado e eficiente em bebês recém-nascidos com falha pós-natal risco de vida do pulmão. As famílias beneficiarão ter bebês com melhores possibilidades por uma vida normal.”

O dispositivo seria emparelhado idealmente com a tecnologia ainda-revelando para fornecer bebês prematuros com a nutrição, também através do cabo de cordão umbilical, substituindo desse modo as funções principais da placenta o suficiente para que os bebês prematuros vulneráveis terminem tornar-se com segurança fora do ventre.

“Desenvolver este dispositivo pareceu como uma missão impossível em tão muitas maneiras,” diz Mohammadhossein Dabaghi, que ganhou seu PhD na engenharia biomedicável em McMaster e é agora um companheiro cargo-doutoral no departamento de universidade da medicina. “Um dispositivo pumpless que seja capaz da troca do gás no ar ambiental é algo que se esperaria ser volumoso, mas nós podia mantê-lo compacto e usando tecnologias do microfabrication nós tornamo-nos em nosso grupo.”

A pesquisa do prova--conceito é publicada hoje na ciência avançada jornal. A equipa de investigação da nove-pessoa mostrou que o dispositivo funcionou em um leitão recém-nascido vivo, restaurando seu sangue-oxigênio reduzido nivela ao normal. Os leitão são próximos no peso aos bebês humanos e são muito similares physiologically.

O assunto às experimentações e às aprovações reguladoras animais em maior escala bem sucedidas, Selvaganapathy diz que o dispositivo novo poderia se tornar disponível para o uso clínico dentro dos próximos seis a oito anos.

Source:
Journal reference:

Dabaghi, M., et al. (2020) A Pumpless Microfluidic Neonatal Lung Assist Device for Support of Preterm Neonates in Respiratory Distress. Advanced Science. doi.org/10.1002/advs.202001860.