費城兒童醫院的研究人員已經開發了一個人造子宮,希望有一天他們的設備可以習慣在學期之前出生的好嬰兒。
迄今為止,在八隻胎兒羔羊上進行了測試的新發明旨在模仿懷孕動物的子宮,並使非常過早的胎兒正常發育大約一個月。
“我們在替換羔羊模型中子宮中的狀況方面一直非常成功,”說主要研究作者艾倫·弗萊克(Alan Flake)補充說,動物表現出正常的生長,大腦和肺發育。
他的團隊是第一個在外界條件下實現這一目標的人。在實驗開始時,小羔羊處於相當於的生物學早產嬰兒在23至24週的妊娠期。
根據弗萊克(Flake)的說法人造子宮可以在未來三到五年內對非常過早的人類嬰兒進行測試。
子宮裡的子宮
人類的平均妊娠時間為40週,但是每年在美國,大約有30,000名嬰兒出生於26週之前。
即使是在22至23週的妊娠階段進入世界的年輕嬰兒,也通常僅重約一磅,生存機會不到50%。
在生存的人中,許多人患有嚴重的殘疾,包括肺部疾病和腦癱。在美國,極端早產佔嬰兒死亡的三分之一以上,佔腦癱病例的一半。
作者在論文的摘要中寫道:“極端早產是新生兒死亡率和發病率的主要原因。”出版4月25日在日記中自然通訊。
如果新設備在人類試驗中取得成功,則嬰兒的父母分娩了早產有一天可能會依靠一個看起來像水族館的孵化器。
該設備本質上是一個透明的塑料袋,充滿了模仿羊水的液體,通常圍繞子宮中的胎兒。
人造子宮的工作方式
新設備在三年的時間內進化,並經歷了一系列四個原型。
最新的原型對五隻羔羊進行了測試,這些羔羊在妊娠105至108天后從母親手術中移除,當時它們的發育與23週齡的人類胎兒相似。該小組還測試了三隻羔羊,年齡為115至120天。
該發明的過早羔羊帶來了這台機器的任期的主要特徵之一。取而代之的是,它們被懸掛在塑料袋內的液體中。
人造子宮的另一個重要特徵是,它沒有外部泵來支撐血液循環,對孵化器和呼吸機的重大改進現在用於保持首映活。
研究人員解釋說,這是因為即使是溫和的泵產生的壓力可能會致命地超負荷不發達的心臟。
相反,血液通過心臟通過臍帶進入放置在人造子宮外的機器,用作胎盤的替代品。這可以用氧氣和營養成分為胎兒的血液,作為去除碳二氧化碳的系統。
弗拉克強調說:“整個想法是支持正常的發展;重新創造母親在支持正常胎兒發育和成熟方面所能做的一切。”
羊羔在實驗中的表現如何?
新設備甚至幫助最年輕的羔羊正常發展。胎兒能夠移動,睜開眼睛,甚至在人造子宮內生長羊毛。
研究人員指出:“在發育上等同於極端早產嬰兒的胎兒羔羊可以在這種外牙外設備中得到生理支持,最多四個星期。”
作者繼續展示“支撐的羔羊保持穩定的血液動力學,具有正常的血液和氧合參數並保持胎兒循環的通暢性”。
一旦它們足夠成熟,以使其肺部和其他系統足夠堅固,羔羊就會從袋子中“遞送”並放在呼吸機上,在那裡它們顯示出正常的肺功能。
儘管許多羔羊是為了實驗的目的而安樂死的,因此研究人員可以研究其生物學,但有兩個據報導的倖存者。
其中一個現在大約四個月大,而另一個已經慶祝了第一個生日。根據研究人員的說法,這兩個羔羊都被退休到賓夕法尼亞州的一個農場。
“我們可以說,它們在各個方面都相當正常,”說弗萊克(Flake)補充說,團隊計劃長期觀察倖存者,以調查任何潛在的隱藏發病率。
科學家指出,該設備並不是要延長子宮外的生存能力,而不是23週。同樣,新發明的目的不是為了使嬰兒成熟。
相反,它旨在充當母親的子宮與外界之間的橋樑,從而支持嬰兒在胎齡的23周到28週,此後,早產的影響很小。
弗萊克指出:“如果您只能將此設備用作胎兒的橋樑,那麼您就可以對極早嬰兒的結果產生巨大影響。”