对于天生有某种心脏缺陷的婴儿来说,植入 “分流器 ”对他们的存活至关重要。一种新型分流器可以用光来扩大,从而有可能使婴儿在成长过程中不再需要进行更多的心脏手术来交换更大的分流器。
左心发育不全综合征是一种左侧心脏严重发育不全的疾病,使其无法支持全身血液循环。如果不进行治疗,患有这种缺陷的婴儿将无法存活。
治疗的关键步骤之一是将主动脉与主肺动脉连接起来,使血液从心脏右侧流向肺部。连接的方法是进行开胸手术,植入一根被称为分流器的聚合物管。
不幸的是,随着胎儿的长大,他需要越来越宽的分流管来适应增加的血容量。这意味着必须进行多达四次的后续手术才能更换这些分流器,每次手术都会带来风险,并对婴儿造成身体压力。
这就是实验性新型分流器的用武之地。由费城德雷克塞尔大学克里斯托弗-罗德尔副教授及其同事研发的这种分流器,内壁衬有一种水凝胶,由水包围的聚合物分子组成。
在正常情况下,凝胶的厚度保持不变。然而,当它暴露在蓝光下时,聚合物分子会相互交联,拉在一起,将水挤出。
内壁因此收缩变薄,分流器的内径也随之增大--光照时间越长,收缩越大。这使得更多的血液可以通过现有的分流器,这意味着无需更换分流器。
理论上,蓝光可以通过一根细细的光纤电缆,以手术方式插入腋窝附近的动脉。无需进行开胸手术。
在迄今为止进行的实验室测试中,科学家们能够将其中一个分流器逐步扩张 40%,使其内径从 3.5 毫米增加到 5 毫米。后者接近目前婴儿使用的最宽分流器的尺寸。目前正在计划对人体循环系统进行模拟试验,随后可能进行动物试验。
罗德尔说:“儿童不仅仅是小大人,他们还在继续成长。这是我们在生物材料中需要考虑的问题,即随着时间的推移,移植物将如何表现。”
波士顿儿童医院和明尼苏达大学的科学家们正在开发可随着婴儿长大而增大的替代心脏瓣膜。
由研究生阿卡丽-塞纳(Akari Seiner)领导的德雷克塞尔大学的研究论文将在美国化学学会秋季会议上发表。
整理丨壹万
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