帮助早产儿呼吸
这是我们在健康婴儿出生后几秒钟听到的声音——呼吸的声音,甚至是新生儿第一次给肺充气时的哭声。
但对于婴儿由于早产,她们在分娩后面临一种或多种健康并发症的更高风险。其中一个主要问题是新生儿的肺部健康。为此,阿克伦大学(University of Akron)生物医学工程副教授侯赛因·塔瓦纳(Hossein Tavana)博士从美国国家科学基金会(NSF)获得了23万美元的拨款,用于研究用于发育早产儿肺部的最常见的治疗方法之一。
早产儿的肺不能产生足够数量的一种叫做表面活性剂这使得肺部的小气囊(肺泡)保持开放。这是因为肺通常在怀孕30周左右才开始产生表面活性剂。因此,早产儿通常难以扩张肺部,吸入氧气和排出二氧化碳。出生时缺乏足够表面活性剂的婴儿据说患有呼吸窘迫综合征(RDS)。
传统上,这些婴儿接受表面活性剂替代疗法。目前的治疗方法是在使用呼吸机的气流引导溶液进入肺气道之前,先将溶液注入患者的气管。
为了帮助改进替代疗法,塔瓦纳的实验室将使用国家科学基金会的拨款来研究表面活性剂在早产儿肺部的传递和分布。他和他的团队开发了一种独一无二的方法来计算设计一个三维模型肺用先进的制造技术制造它。
Tavana说:“这种RDS治疗的成功很大程度上取决于表面活性剂溶液在气道中的分布均匀性。”“然而,来自x射线成像的证据显示,这种药物分布不均匀,导致治疗效果不佳。”
对于研究人员来说,由于气道的不可及性,表面活性剂替代疗法的改进一直是具有挑战性的。通过生成气道的三维物理模型,帮助可视化表面活性剂在气道中的流动,Tavana将能够更好地理解表面活性剂的流体动力学。
Tavana研究的成功将最终带来更好的表面活性剂替代设计策略治疗用于患有RDS的婴儿
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