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根據(jù)《Nature Communications》最新研究，全球終末期心衰患者年增長達(dá)12%，而心臟供體短缺率高達(dá)83%。盡管可以植入人工心臟進(jìn)行等待，但現(xiàn)有人工心臟還存在三大技術(shù)瓶頸：1. 血栓風(fēng)險(xiǎn)：硬質(zhì)材料導(dǎo)致血液湍流，抗凝治療引發(fā)出血并發(fā)癥。2. 感染隱患：經(jīng)皮導(dǎo)線感染率高達(dá)17-35%。3. 生理失配：連續(xù)血流破壞血管內(nèi)皮剪切力。

圖1：混合心臟設(shè)計(jì)圖

最近荷蘭研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出混合人工心臟（Hybrid Heart）融合三大前沿技術(shù)：

仿生驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)

氣動(dòng)人工隔膜：160ml容量的TPU涂層尼龍隔膜

力學(xué)傳遞系統(tǒng)：16條不可伸展線∞型纏繞心室

被動(dòng)充盈機(jī)制：舒張期心室折疊提供額外緩沖容積

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圖2：體外測試

超分子抗凝涂層

涂層特性：

水接觸角下降40%（增強(qiáng)親水性）

血小板粘附減少83%（SEM驗(yàn)證）

血管內(nèi)皮細(xì)胞存活率>98%

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圖3：生物相容性涂層

無線能量系統(tǒng)

經(jīng)皮能量傳輸(TET)：電磁耦合效率達(dá)85%

滯后閥技術(shù)：恒定氣流→脈沖壓力（無需電子控制）

封閉氣動(dòng)循環(huán)：植入式氣泵+儲(chǔ)氣罐

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圖4：植入式控制系統(tǒng)

研究還用山羊做了急性實(shí)驗(yàn)，持續(xù)泵血50分鐘，平均主動(dòng)脈壓達(dá)到了49mmHg。

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圖5：山羊體內(nèi)實(shí)驗(yàn)

臨床轉(zhuǎn)化路徑通過以下4個(gè)設(shè)計(jì)來進(jìn)行：1. 材料升級(jí)：醫(yī)用級(jí)TPU替換原型尼龍。2. 折疊優(yōu)化：仿生褶皺增加20%緩沖容積。3. 液壓驅(qū)動(dòng)：替代氣動(dòng)系統(tǒng)提升能效。4. 內(nèi)皮工程：VEGF功能化促進(jìn)自體細(xì)胞被覆

該技術(shù)已啟動(dòng)大動(dòng)物慢性實(shí)驗(yàn)，預(yù)計(jì)2030年進(jìn)入臨床。這項(xiàng)融合軟體機(jī)器人、組織工程和無線供能的突破，或?qū)氐赘淖冃呐K移植醫(yī)學(xué)的格局。

參考文獻(xiàn)：https://www.nature.com/articles/s41467-025-60372-6

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