微流體可幫助早產(chǎn)兒呼吸

呼吸窘迫綜合征是新生兒死亡的第二大原因。醫(yī)療工作者尤其會(huì)盡力向早產(chǎn)兒（約占美國所有新生兒的1/10）輸送氧氣，因?yàn)榉问亲詈笤谧訉m中完全發(fā)育的器官之一。一項(xiàng)新的微流體創(chuàng)新帶來了改善人造胎盤從而使早產(chǎn)兒能在出生后適當(dāng)發(fā)育肺的希望。

一個(gè)國際團(tuán)隊(duì)展示了一種構(gòu)建微通道的最新技術(shù)。該通道可在嬰兒血液和空氣之間實(shí)現(xiàn)更加高效的氣體交換。這種改良設(shè)計(jì)充分利用了氣體交換膜的兩側(cè)，并且可在沒有外部泵送機(jī)制的情形下滿足早產(chǎn)兒近1/3的氧氣需求。該團(tuán)隊(duì)利用這一設(shè)計(jì)研制出通過薄膜為血液充氧的原型機(jī)。近日，他們在美國物理聯(lián)合會(huì)（AIP）出版集團(tuán)下屬《生物微流體》雜志上報(bào)告了這一成果。

“其中的關(guān)鍵創(chuàng)新是研制大面積微流體裝置。”論文作者之一P.Ravi Selvaganapathy介紹說，“之所以設(shè)計(jì)成微流體，是因?yàn)?千克重的嬰兒可能只含有100毫升血液。你需要的是一個(gè)每次只利用1/10血液量的設(shè)備。”

Selvaganapathy及團(tuán)隊(duì)依靠新生兒自身的心臟泵送其設(shè)備。這一特征使將來的氧合器尤其適用于缺乏充足供電的區(qū)域。在嬰兒出生后，臍帶可同氧合器相連。當(dāng)心臟跳動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)血液在臍帶內(nèi)流動(dòng)。在那里，嬰兒可接受外部空氣中的氧氣。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)對該設(shè)備的精確控制，研究人員構(gòu)建了擁有高表面積體積比的氣體交換膜。