近日，康奈爾大學的研究人員開發出了一種輕量級的柔性材料，並準備將其用於(yu) 創建一個(ge) 人工心髒。這種新材料被稱為(wei) “柔性泡沫，可以用於(yu) 假肢、人工器官、軟機器人等裝置。”

研究人員可以將一開始是液體(ti) 狀態的聚合物泡沫倒入模具中形成柔軟而堅實的對象。用這種方法製作人造器官的優(you) 點是，他們(men) 是隻用一種材料製成的，減少了部件數量和失敗的幾率。這種材料具有相互連通的孔隙，可以讓液體(ti) 或者氣體(ti) 通過。當液體(ti) 或者氣體(ti) 通過時它還會(hui) 動，而且它的長度能夠擴展至原來的三倍，並能夠恢複原狀。

據了解，這種多孔通道是將鹽與(yu) 液體(ti) 狀態的橡膠彈性體(ti) 混合在一起形成的，當鹽被去除時彈性體(ti) 開始固化，以密封一個(ge) 器官或人工假體(ti) ，這樣空氣或流體(ti) 通過時候就不會(hui) 泄漏。該人工器官的外麵也可以塗上這種聚合物，然後減鹽，從(cong) 而可以防止該裝置的外層滲透液體(ti) 。

由於(yu) 這種材料的多孔介質通道的特性和有效的密封能力，研究人員希望能夠用它的這一功能來製造人工心髒。實際上，他們(men) 已經能夠創造出一個(ge) 形狀類似人類心髒的泵，而且可以以類似心髒的速度泵出液體(ti) 。不過由於(yu) 它的尺寸和某些限製使得它還不能投入人命關(guan) 天的臨(lin) 床應用。“我們(men) 要讓它的尺寸更小，而且讓它泵的更有力。所有這些我們(men) 認為(wei) 很快就能做到。”康奈爾大學機械工程教授Robert Shepherd說。目前他們(men) 這一研究成果的論文已經發表在了即將出版的最新一期《Advanced Materials》雜誌上。

使用這種軟泡沫材料製成的心髒形狀的液體(ti) 泵

據開發團隊介紹，使用這種柔性泡沫3D打印的心髒能夠比使用金屬或者塑料製成的人工心髒泵出更多的液體(ti) 或者氣流。目前心髒外麵的矽膠尚未被FDA批準，因此這個(ge) 心髒如果要用於(yu) 真正的人體(ti) 還要找到另外一種物質取代。此外，由於(yu) 人體(ti) 內(nei) 部的溫度較高，而且體(ti) 內(nei) 的環境也與(yu) 一開始測試的環境不同，所以這種人工心髒在能夠被用於(yu) 預期的目標之前還要進一步的研究。

創建一個(ge) 3D打印的人工心髒仍然是Shepherd和他的同事的終極目標，不過在此之前，他們(men) 希望先創造一個(ge) 簡單點的裝置，以輔助而不是取代心髒。“所以，我們(men) 現在真正想做的是一個(ge) 能夠環繞心髒的裝置然後幫助擠壓它。”Shepherd說，比如，在對患者的心髒進行CT和MRI掃描之後，醫生可以根據獲得的3D數據設計和打印出一個(ge) 定製的設備，這個(ge) 裝置可以環繞並有節奏地推動心髒，以輔助心髒恢複其自然功能，更重要的是不會(hui) 引起心髒損傷(shang) 。

除了心髒之外，研究人員也一直在使用該材料複製其他器官。在上月發表的一項獨立研究中，Shepherd和他的團隊還開發了一個(ge) 3D打印的彈性體(ti) ，可以成功地模仿章魚觸手的肌肉，其靈活性和運動能力在某種程度上可與(yu) 真正的章魚觸手相媲美。