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荷兰开发出混合人工心脏(Hybrid Heart)

嘉峪检测网 2025-06-16 08:29

导读:最近荷兰研究团队开发出混合人工心脏(Hybrid Heart)融合三大前沿技术。

根据《Nature Communications》最新研究,全球终末期心衰患者年增长达12%,而心脏供体短缺率高达83%。尽管可以植入人工心脏进行等待,但现有人工心脏还存在三大技术瓶颈:1. 血栓风险:硬质材料导致血液湍流,抗凝治疗引发出血并发症。2. 感染隐患:经皮导线感染率高达17-35%。3. 生理失配:连续血流破坏血管内皮剪切力。

图1:混合心脏设计图

最近荷兰研究团队开发出混合人工心脏(Hybrid Heart)融合三大前沿技术:

 

仿生驱动结构

气动人工隔膜:160ml容量的TPU涂层尼龙隔膜

力学传递系统:16条不可伸展线∞型缠绕心室

被动充盈机制:舒张期心室折叠提供额外缓冲容积

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图2:体外测试

 

超分子抗凝涂层

涂层特性:

水接触角下降40%(增强亲水性)

血小板粘附减少83%(SEM验证)

血管内皮细胞存活率>98%

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图3:生物相容性涂层

 

无线能量系统

经皮能量传输(TET):电磁耦合效率达85%

滞后阀技术:恒定气流→脉冲压力(无需电子控制)

封闭气动循环:植入式气泵+储气罐

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图4:植入式控制系统

研究还用山羊做了急性实验,持续泵血50分钟,平均主动脉压达到了49mmHg。

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图5:山羊体内实验

临床转化路径通过以下4个设计来进行:1. 材料升级:医用级TPU替换原型尼龙。2. 折叠优化:仿生褶皱增加20%缓冲容积。3. 液压驱动:替代气动系统提升能效。4. 内皮工程:VEGF功能化促进自体细胞被覆

该技术已启动大动物慢性实验,预计2030年进入临床。这项融合软体机器人、组织工程和无线供能的突破,或将彻底改变心脏移植医学的格局。

参考文献:https://www.nature.com/articles/s41467-025-60372-6

来源:CCI心血管医生创新俱乐部

关键词: 人工心脏

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