3D列印晶片 可取代心律調節器

莊瑞萌 2014/03/04 20:23 點閱 2651 次
科學家利用3D技術,列印可取代心律調節器的薄膜。(photo by  華盛頓大學)
科學家利用3D技術,列印可取代心律調節器的薄膜。(photo by 華盛頓大學)

【台灣醒報記者莊瑞萌綜合報導】美國科學家用3D列印製造出了一片薄膜,有別於傳統單一尺寸的心律調節器,可依照每個人的心臟大小「量身訂做」。這種薄膜不僅能刺激心臟維持心跳,還可以檢測其他器官是否異常,推出後可望造福心臟病或潛在疾病患者。

美國伊利諾大學與華盛頓大學科學家成功以3D列印製造出心臟輔助產品,外型類似蜘蛛網的薄膜,內建各種感測器及電極來偵測心跳,甚至還可以施放電擊以維持心跳正常,有別於傳統心律調節器或心臟去顫器只有固定尺寸,最新研發的薄膜不占空間且具彈性,相當容易「客製化」後安裝到患者的心臟。

研究者艾夫摩表示,「當薄膜偵測到心臟病或心律不整訊號時,可提供相當精準的治療方法。例如從薄膜不同方向發出電流刺激心臟,避免心臟猝死的憾事發生。」

在製作心臟薄膜之前,必須先進行核磁共振攝影,觀察準確的心臟形狀,再透過3D列印機器將矽、砷化鎵與氮化鎵等原料列印成薄膜,緊接著列印可觀測溫度、pH值和蛋白質 的金屬聚合物。

目前研究者先以兔子的心臟做實驗,待晶片的效果在動物實驗上證實後,未來將結合觀測心肌鈣蛋白(troponin)的技術,提早知道是否心臟出了問題,也可以順道觀察腎臟等其他器官是否健康。

心臟病問題長期困擾美國人,其中心律不整相當普遍,最常見的則是心房纖維顫動(atrial fibrillation),一年約影響500萬美國人,一旦未及時處理,容易造成血栓而導致中風。該產品問世後,可望成為心臟病患者的福音。

3D列印新的心律調節器,影片可見
本次研究結果已刊登在《Nature Communications》期刊。