新研发的光激活植入物可使婴儿免于多次心脏手术

实验用新型分流管材料的一部分通过光缆照射蓝光，使其内壁变薄 图/Akari Seiner 和 Christopher Rodell

左心发育不全综合症是指左侧心脏发育严重不足，无法支持全身血液循环。如果不进行治疗，患有这种缺陷的婴儿将无法存活。

治疗的关键步骤之一是将主动脉与主肺动脉连接起来，使血液从心脏右侧流向肺部。连接的方法是进行开胸手术，植入一个被称为分流管的聚合物管。

不幸的是，随着婴儿逐渐长大，他需要越来越宽的分流管来适应增加的血容量。这就意味着必须进行多达四次的后续手术来交换这些分流管，每次手术都会带来风险，并对婴儿造成身体上的压力。

这就是实验性新型分流管的由来。这种分流管由费城德雷克塞尔大学的克里斯托弗-罗德尔副教授及其同事研制，其内壁衬有一种由水包围的聚合物分子组成的水凝胶。

在正常情况下，凝胶的厚度保持不变。然而，当它暴露在蓝光下时，聚合物分子就会相互交联，拉在一起，把水挤出来。

内壁因此收缩变薄，分流管的内径在此过程中增大--光照时间越长，收缩越大。这使得更多的血液可以通过现有的分流管，这意味着无需更换它。

理论上，蓝光可以通过一根细细的光纤电缆，以手术方式插入腋窝附近的动脉。无需进行开胸手术。

在迄今为止进行的实验室测试中，科学家们能够将其中一个分流管逐步扩大 40%，使其内径从 3.5 毫米增加到 5 毫米。后者接近目前婴儿使用的最宽分流管的尺寸。目前正在计划对人体循环系统进行模拟试验，随后可能进行动物试验。

罗德尔说："儿童不仅仅是小大人，他们还在继续成长。这是我们在生物材料中需要考虑的问题，即随着时间的推移，移植物会有怎样的表现。"

波士顿儿童医院和明尼苏达大学的科学家们正在开发可随着婴儿长大而增大的替代心脏瓣膜。

由研究生 Akari Seiner 领导的德雷克塞尔大学研究论文将在美国化学学会秋季会议上发表。