康奈爾大學(xué)開發(fā)出新型柔性材料或用于3D打印人工器官

為了滿足醫(yī)療領(lǐng)域不斷增長(zhǎng)的需求，全世界的研究者都在積極嘗試高質(zhì)量人工器官的開發(fā)。而近日，由康奈爾大學(xué)開發(fā)出的一種輕量級(jí)柔性材料將有可能令這種夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)。

據(jù)中國(guó)3D打印專業(yè)媒體平臺(tái)南極熊了解，這種新材料叫做柔性泡沫，是研發(fā)團(tuán)隊(duì)為3D打印人工心臟而研制的，在未來很可能被進(jìn)一步用于制造假體、其它人工器官或柔性機(jī)器人等。它可以通過倒入模具中形成柔軟但結(jié)實(shí)結(jié)構(gòu)的方式制作人造器官。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于，器官是一體成型而不是由零部件組裝而成的，所以制造失敗的幾率會(huì)大大降低。

柔性泡沫還具有互相連通的孔狀結(jié)構(gòu)，可以讓液體或者氣體順利通過，并且能在保持原始結(jié)構(gòu)不變的情況下在這一過程中擴(kuò)大三倍的體積。這種孔狀通道是將鹽類與液態(tài)的橡膠混合，再將鹽類去除令橡膠固化制成的。

這種柔性泡沫還可以被涂到人工器官或假體的外層，從而令后者保持密封，以便空氣或液體在其中通過時(shí)不會(huì)泄露。正因?yàn)閾碛羞@樣的特性，研究人員才希望用它來制造人工心臟。事實(shí)上，他們已經(jīng)創(chuàng)造出了一個(gè)外形與真實(shí)人類心臟相似的泵狀結(jié)構(gòu)。這種泵能夠以近乎真實(shí)的速率泵出液體，不過由于限制和其它因素的限制，目前尚不能投入臨床應(yīng)用。目前，這一研究成果的論文已經(jīng)發(fā)表在了即將出版的最新一期《先進(jìn)材料》雜志上。

比起使用金屬或塑料制成的傳統(tǒng)人工心臟，這種用柔性泡沫3D打印而成的心臟可以泵出更多的液體，并能夠允許更強(qiáng)的氣流通過。“現(xiàn)在，我們不再需要使用螺絲進(jìn)行繁瑣的部件拼接了，而只需要將這種泡沫材料注入模具，就能得到想要的形狀了�！笨的螤柎髮W(xué)機(jī)械工程教授Robert Shepherd表示。

目前，心臟外部的硅膠材料尚未被FDA批準(zhǔn)，所以如果要進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，還需要要找到另外一種取代材料。另外，人體內(nèi)較高的溫度環(huán)境也與一開始測(cè)試的環(huán)境不同，所以這種人工心臟在用于確切目的之前還需要進(jìn)一步的研究。

除了此次的3D打印人工心臟，研究人員也一直在使用這種材料復(fù)制其它的器官，比如在上月發(fā)表的一項(xiàng)獨(dú)立研究中，Shepherd和他的團(tuán)隊(duì)成功3D打印出了一個(gè)能夠模擬章魚觸手肌肉的彈性體。它的靈活性和運(yùn)動(dòng)能力在某種程度甚至不亞于真正的章魚觸手。

via 3ders