Учёные создали искуственные лёгкие для новорожденных детей

Группа ученых из Канады и Германии создала внешнюю искусственную дыхательную систему для новорожденных, родившихся с нарушениями дыхания. Внешние легкие представляют собой систему микроканалов, состоящую из двухсторонних пористых мембран, обогащающих протекающую через них кровь кислородом. Кровь движется по таким каналам самостоятельно, что помогает избежать множества проблем, связанных с внешними насосами, сообщается в статье в специализированном журнале Biomicrofluidics.
Респираторный дистресс-синдром (РДС) проявляется у примерно 60 процентов новорожденных недоношенных младенцев и у 15–20 процентов детей, рождённых в срок или почти в срок. Лёгкие — один из органов, полностью формирующихся лишь к концу беременности, и поэтому преждевременно рожденные младенцы при РДС нуждаются в дополнительной внешней помощи для насыщения крови кислородом, пока их собственные легкие не справляются с этой задачей. Иногда механической вентиляции легких бывает недостаточно и врачи вынуждены обогащать кровь кислородом напрямую. Для этого нужно прогонять кровь младенца через специальные мембранные системы, в которых происходит насыщение крови кислородом.
Дополнительная трудность заключается в том, что у новорожденных детей объем крови очень мал и обычно не превышает 400–500 миллилитров, и это значит, что опасно использовать более 30–40 миллилитров крови для оксигенации вне тела. Этот факт ограничивает время, которое единица крови может проводить вне организма, то есть процесс должен происходить достаточно быстро.
Эти и ещё несколько требований ученые попытались удовлетворить, взяв за образец концепцию искусственной плаценты. Это значит, что обмен газами между кровью и внешним источником происходит без смешивания крови младенца с другими жидкостями, за исключением солевого раствора для поддержания количества циркулирующей в кровеносных сосудах жидкости.
Конструкция представляет собой две квадратные пористые полидиметилсилоксановые мембраны 43×43 миллиметра параллельно друг другу, с расположенной между ними сетью из квадратных колонн со стороной в миллиметр, образовав множество прямых, перпендикулярных друг-другу каналов, по которым течет кровь.
Учёные утверждают, что их устройство не имеет аналогов кроме естественных анатомических. В дальнейшем группа планирует совершенствовать аппарат с целью увеличения коэффицента полезного действия.