苏黎世联邦理工学院功能材料实验室的研究人员研发出一种硅胶心脏，其跳动方式几乎与人类心脏无异。他们与苏黎世产品开发小组的同事合作，测试了它的工作表现。
它看起来像一颗真正的心脏。这正是首个全软体人工心脏的目标：尽可能贴近其天然原型。硅胶心脏由尼古拉斯·科尔斯研发，他是温德林·施塔克教授领导的研究团队中的博士生。施塔克教授在苏黎世联邦理工学院任功能材料工程教授。以自然为模型的理由显而易见。目前使用的血泵有许多缺点：其机械部件容易引发并发症，而患者缺少生理性脉搏，这被认为会对患者造成一定影响。
“因此，我们的目标是研发一款人工心脏，其尺寸大致与患者自己的心脏相同，并在形态和功能上尽可能接近人类心脏，”科尔斯说。能够良好运作的人工心脏确有迫切需求：全球约有2600万人患有心力衰竭，而供体心脏却十分短缺。人工血泵有助于患者等待供体心脏移植或自身心脏恢复的这段时间。
这款软体人工心脏由硅胶制成，采用3D打印和失蜡铸造技术；重量为390克，容积为679 cm3。科尔斯解释说：“它是一个内部结构复杂的硅胶整体件。”这款人工心脏和真正的人类心脏一样，具有左右心室，不过两者并非由室间隔分开，而是由一个额外的腔室分隔。这个腔室通过加压空气充气和放气，用来将液体从血腔中泵出，从而取代人类心脏的肌肉收缩。
以全新思路探索
由米尔科·梅博尔特教授领导的苏黎世产品开发小组博士生阿纳斯塔西奥斯·佩特鲁评估了这款软体人工心脏的性能。年轻研究人员刚刚在科学期刊《人工器官》发表了实验结果。
他们证明，这款软体人工心脏基本能够正常工作，运动方式也与人类心脏相似。不过它仍有一个问题：目前只能承受约3,000次跳动，相当于半小时至四分之三小时的使用时间。之后，材料便无法再承受这种负荷。科尔斯解释说：“这只是一次可行性测试。我们的目标不是展示一颗可以植入的心脏，而是为人工心脏的研发探索一个新方向。”当然，材料的抗拉强度和心脏性能都还需要大幅提升。
苏黎世心脏项目汇聚研究人员
科尔斯和佩特鲁在苏黎世心脏项目中相识。该项目是苏黎世大学医学中心的旗舰项目，汇集了来自苏黎世和柏林不同学科及机构的20个研究团队。部分研究致力于改进现有血泵，例如减少泵的机械部件对血液造成的损伤；另一些研究则探索极具弹性的膜或生物相容性更好的表面。这些工作与苏黎世和柏林的临床医生密切合作开展。
研究人员之间活跃的交流也推动了苏黎世心脏项目的这一子项目。苏黎世产品开发小组的博士生正在研究血泵新技术，他们开发了一套测试环境，可以模拟人体心血管系统。硅胶心脏研究人员在研发过程中使用了这套测试环境，其中还使用了一种黏度与人类血液相近的流体。佩特鲁自豪地说：“目前，我们的系统可能是世界上最好的系统之一。”
研究心脏是一项引人入胜的工作，科尔斯和佩特鲁都希望继续留在这一研究领域。佩特鲁说：“作为一名机械工程师，我从未想过有一天自己会把一颗软体心脏捧在手里。现在我对这项研究着迷不已，非常希望继续参与人工心脏的研发。”
