Создано искусственное лёгкое, работающее на воздухе
Прибор величиной с человеческое лёгкое изготовлен специалистами Университета Кейс Вестерн Резерв (США). Для этого использовался шаблон, копирующий структуру дыхательного органа вплоть до альвеол и капилляров диаметром 5–10 микрон. Внутрь шаблона был залит жидкий кремнийорганический каучук, который, застывая, сформировал лёгочную копию.Воздушные и кровяные каналы разделены газодиффузионной мембраной. Поступающий через входное отверстие кислород проходит через мембрану и насыщает кровь, которая входит через другое отверстие. Содержащийся в крови углекислый газ проходит с обратной стороны мембраны и удаляется через выходное отверстие.
Поскольку устройство было создано в масштабе 1:1, удалось добиться оптимального соотношения рабочей поверхности и объёма и обеспечить газообмен, который в 3–5 раз эффективнее, чем в аналогичных приспособлениях. С учётом высокой эффективности необязательно использовать чистый кислород — достаточно и того, что содержится в воздухе.
Новый вариант приобрёл не только абсолютную мобильность — стала возможной непосредственная пересадка в грудную полость. Более того, для закачивания крови вместо механического насоса можно использовать биологический — сердце, заявляет руководитель проекта Джо Поткей.
Учёные подтвердили работоспособность устройства в экспериментах со свиной кровью. Теперь должны состояться клинические испытания, а пока инженерам предстоит создать механизм предотвращения закупорки сосудов, а также поразмыслить над тем, как сделать искусственное лёгкое более долговечным.
Результаты работы опубликованы в журнале Lab on a Chip.
(На рисунке: «Воздушное» лёгкое. Стрелками указаны вверху — входные отверстия для крови (слева) и воздуха, внизу — выходные отверстия для крови (справа) и воздуха)
