天津年夜学研制可高速扭转和泵流的全柔性磁悬浮泵为人工心脏开发“柔性”倒退能够

起源：天津年夜学 2021-11-08 22:30

天津年夜学近期研制了可高速扭转和泵流的全柔性磁悬浮泵。离心泵是人工心脏、人工肺等医疗机器的焦点部件，这种可穿着、柔性、微型离心泵为必要高速扭转和液体保送的医疗东西开发了“柔性倒退”的能够，为后续人体穿着和植入打下根底。离心泵占天下泵产量的80%以上，具备高转速、年夜流量液体输运和低保护要求的特色，是工业、家庭、医学和迷信研讨中液体保送罕用的机器体系之一，也是许多

天津年夜学近期研制了可高速扭转和泵流的全柔性磁悬浮泵。离心泵是人工心脏、人工肺等医疗机器的焦点部件，这种可穿着、柔性、微型离心泵为必要高速扭转和液体保送的开发了“柔性倒退”的能够，为后续人体穿着和植入打下根底。 离心泵占天下泵产量的80%以上，具备高转速、年夜流量液体输运和低保护要求的特色，是工业、家庭、医学和迷信研讨中液体保送罕用的机器体系之一，也是许多医疗辅助设备的紧张构成部门，例如心室辅助安装 (VAD)、体外膜肺氧合 (ECMO) 机和透析机等，为数百万患有血汗管疾病和慢性肾脏疾病的患者提供服务。然而，现有的离心泵年夜多由机器刚性部件组成，体积和质量都比拟年夜，无奈随时随地的知足使用需求，并且刚性的高速扭转的转子和固定的转轴也会对血细胞等医学流体发生毁伤，影响患者安康。 针对以上痛点，天津年夜学精细仪器与光电子工程学院黄显传授团队研制了一种基于折叠永磁薄膜和磁悬浮技术的柔性磁悬浮微型离心泵，该离心泵是可高速扭转和泵流的全柔性磁悬浮泵，采取柔性转子高速扭转完成年夜流量液体输运，能解决现有的刚性离心泵质量和体积照旧偏年夜的成绩，可实用于血液、脂肪乳剂、冷却液等液体，在人工心脏、透析、膜肺氧合和智能衣物等方面具备广大的利用前景。“这种可穿着、柔性和微型离心泵获得无效利用，将改动患者的生存方式，让他们在进行疾病医治的同时不影响日常运动，自在选择使用光阴和使用所在。此外，柔性资料的力学个性与身材组织和器官兼容，更契合人体工程学，使得患者的使用体验加倍敌对，加倍得当恒久穿着使用。”黄显引见说。该论文颁发在Science Advances，第一作者为天津年夜学博士研讨生周明行、硕士研讨生祁志杰和夏祉强，天津年夜学传授黄显、讲师霍文星为文章的独特通信作者。 柔性磁悬浮微型离心泵次要由柔性磁性转子、蜗壳型腔室、磁解放环和柔性节制电路四年夜部门构成。柔性磁悬浮微型离心泵通过共同的磁悬浮设计，通过磁解放环将磁性转子以磁悬浮的方式稳定于蜗壳型腔室中，防止了磁性转子与蜗壳腔室摩擦打仗形成的扭转障碍和能量损耗；通过三相线圈和柔性节制电路节制磁性转子在液体情况中高速扭转，从而完成液体泵流。针对分歧的利用场景，黄显团队研发了体积从0.3 ~11.7 cm3，质量从0.3-12.8g分歧的离心泵体系。该泵突破了柔性磁性转动构造设计和制备技术、磁性薄膜的磁解放技术和转动薄膜的测试表征技术。柔性泵的最年夜的体积和分量仅为现有刚性离心泵的1/20。 “整个体系的功耗在4W以内，永劫间的流体输运后，整个微泵的温度不超过37°C，不会对人体组织形成毁伤，其柔性的构造可顺应人体的活动进行一定水平的形变，且在分歧的运转角度上均具备泵流才能，更契合人体工学的柔性资料和构造使得该泵更得当恒久的穿着使用，这验证了柔性资料和电路替代传统刚性和扭转部件的能够性，还展示了在全柔性天然器官畛域和年夜型诊疗设备的可穿着化的利用后劲，将给广阔患者带来更年夜的福祉。” 周明行说。(100yiyao.com）

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