Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Общий вид полученного устройства
Внутреннее строение искусственных легких
Теоретические зависимости процентного насыщения крови кислородом, изменения равновесного давления углекислого газа над кровью, и удельных скоростей газообмена для кислорода и углекислого газа от длины (по оси абсцисс) и толщины (разные графики)капилляров.
Теоретические и экспериментальные зависимости процентного насыщения крови кислородом, изменения равновесного давления углекислого газа над кровью, и удельных скоростей газообмена для кислорода и углекислого газа от скорости тока свиной крови через искусственные легкие с капиллярами диаметром 10 и 20 мкм.

Искусственные легкие – фантастика или реальность?

Ключевые слова:  изобретение, искусственные легкие, протезирование

Опубликовал(а):  Чепиков Всеволод Николаевич

31 августа 2011

Ученые уделяют много внимания созданию искусственных заменителей различных органов человеческого тела. Не исключение и искусственные легкие. Нанометр не писал об этом ранее и намерен исправить это упущение.

Нужно сказать, что наладить газообмен между кровью и атмосферой не такая легкая задача, как кажется на первый взгляд. Для этого требуется материал с капиллярами, одна сторона стенок которых соприкасается с жидкостью, вторая с газом. Стенки должны обладать высоким коэффициентом диффузии кислорода и углекислого газа и при этом быть достаточно тонкими для эффективной диффузии, но и достаточно прочными. Капилляры должны быть достаточно малого диаметра, чтобы в газообмене участвовала вся кровь, а не только текущая около стенок, но, несмотря на это, они не должны оказывать слишком большое сопротивление прокачиваемой через них крови, иначе не справится сердце. При всем при этом они должны весить не слишком много и быть компактными, чтобы пациент не был прикован к постели или тележке с аппаратом, а мог носить его на себе. И вентилироваться они должны атмосферным воздухом, а не чистым кислородом из баллона, как некоторые из существующих прототипов.

Решение этих проблем в системе – сложнейшая задача. Для ее упрощения можно исследовать строение легких живых организмов и применять современные методы математического моделирования. Был проведен расчет зависимостей степени насыщения кислородом, парциального давления углекислого газа и скоростей диффузии этих газов от длины капилляров при разной толщине из стенок. Исходя из данных вычислений, подобрали параметры капилляров и изготовили два устройства, отличающихся толщиной капиллярных стенок, из полидиметилсилоксана с использованием многоступенчатой технологии. Для изготовленных устройств сняли зависимость вышеуказанных параметров газообмена от скорости тока рабочей жидкости, используя в ее качестве свиную кровь.

Время широкого практического применения компактных искусственных легких еще не настало, но определенные шаги в этом направлении уже сделаны.




Комментарии
Юный максималист, 03 сентября 2011 16:52 
баньте спамеров
Трусов Л. А., 03 сентября 2011 17:32 
пиф-паф

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Самая маленькая в мире валентинка от IBM
Самая маленькая в мире валентинка от IBM

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.