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Nuevo pulmón artificial desarrollado para apoyar a bebés prematuros en señal de socorro respiratoria

Las personas internacionales llevadas por los investigadores actuales y anteriores de la universidad de McMaster han desarrollado un pulmón artificial para apoyar bebés prematuros y a otros recién nacidos en señal de socorro respiratoria.

El grupo ha probado el concepto usando un cochinillo vivo, un paso importante a lo largo de la ruta hacia la aprobación para el uso en los seres humanos, donde el dispositivo portátil podría salvar muchas vidas y prevenir daño catastrófico tomando algo del papel de la placenta en oxigenar la sangre hasta que los bebés puedan respirar independientemente.

Esta tecnología, que se complica para crear solamente simple utilizar, va a crear una situación adonde de estos bebés puede ser salvada cada vez más, y eso es qué está impulsando todos nosotros para hacer esto.”

Ravi Selvaganapathy, profesor de la ingeniería mecánica y biomédica en McMaster que espera la silla de la investigación de Canadá en Biomicrofluidics

El dispositivo, diseñado para ser conectado con un cordón umbilical recién nacido, utiliza la potencia existente del corazón de impulsar sangre a través de los canales de una membrana fina cuya estructura se asemeje al guarnición de los pulmones, permitiendo la baja del dióxido de carbono y de la absorción del oxígeno mientras que protege la sangre contra la infección exterior.

La membrana es solamente 35 a 50 micrones - sobre mitad del espesor de un cabello humano - de difusión natural de permiso gruesa del dióxido y del oxígeno de carbono. Propias batidos del corazón del bebé a un régimen para regular el abastecimiento de oxígeno.

La independiente que respira es un obstáculo determinado a la supervivencia de bebés prematuros, puesto que los pulmones no se forman completo en muchos niños prematuros, colocándolos en señal de socorro respiratoria a partir del momento que nacen porque no pueden tomar suficiente oxígeno en sus los propio.

“Típicamente, un recién nacido asume el control inmediatamente las funciones del órgano el respirar, el introducir, y otro que se han ofrecido in utero vía la placenta,” dice a Cristóbal Fusch, miembro del profesorado de McMaster en pediatría y jefe de la pediatría en el Hospital General de Nuremberg en Alemania, que se afilía con la Facultad de Medicina de Paracelsus.

“Cuando esta transición es perturbado debido a la enfermedad o a la inmadurez, nuestro dispositivo permitirá a cuidadores neonatales imitar el abastecimiento intrauterino. Perfeccionará supervivencia, reducirá daño cerebral y perfeccionará salud a largo plazo en recién nacidos prematuros y del término con falla postnatal peligrosa para la vida del pulmón.”

El diseño del pulmón artificial es sin embargo complejo, el dispositivo sí mismo opera sin alimentación externa y es simple desplegar - comparado a la tecnología existente que es mucho más aventurada y lejos más costosa - la fabricación le de un competidor prometedor para el uso en países en vías de desarrollo, donde está el más grande el riesgo de muerte entre bebés prematuros.

“Nuestra investigación toma la madre naturaleza como heliografía,” dice a Niels Rochow, persona anterior en Neonatology en McMaster y ahora un neonatologist del estado mayor que trabaja con Fusch en el Hospital General de Nuremberg. “La placenta artificial permitirá cuidado apacible y eficiente en bebés recién nacidos con falla postnatal peligrosa para la vida del pulmón. Las familias beneficiarán a tener bebés con mejores ocasiones por una vida normal.”

El dispositivo sería emparejado idealmente con tecnología aún-que revela para suministrar a bebés prematuros la nutrición, también a través del cordón umbilical, de tal modo reemplazando las funciones mayores de la placenta bastante tiempo para que a los bebés prematuros vulnerables acaben de convertirse con seguridad fuera de la matriz.

“Desarrollar este dispositivo parecía como una misión imposible de tan muchas maneras,” dice Mohammadhossein Dabaghi, que ganó su doctorado en la ingeniería biomédica en McMaster y ahora es persona postdoctoral en el departamento de universidad del remedio. “Un dispositivo pumpless que es capaz de cantina del gas en aire ambiente es algo que uno preveería que fuera abultado, solamente nosotros podía mantenerlo compacto y usando tecnologías del microfabrication nos convertimos en nuestro grupo.”

La investigación del prueba-de-concepto se publica hoy en la ciencia avance gorrón. El equipo de investigación de la nueve-persona mostró que el dispositivo funcionó en un cochinillo recién nacido vivo, restableciendo su sangre-oxígeno reducido nivela a normal. Los cochinillos están cercanos en peso a los bebés humanos y son muy similares fisiológico.

Conforme a juicios y a aprobaciones reglamentarias animales a mayor escala acertadas, Selvaganapathy dice que el nuevo dispositivo podría estar disponible para el uso clínico en el plazo de los seis a ocho años próximos.

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.