费城儿童医院的研究人员已经开发了一个人造子宫,希望有一天他们的设备可以习惯在学期之前出生的好婴儿。
迄今为止,在八只胎儿羔羊上进行了测试的新发明旨在模仿怀孕动物的子宫,并使非常过早的胎儿正常发育大约一个月。
“我们在替换羔羊模型中子宫中的状况方面一直非常成功,”说主要研究作者艾伦·弗莱克(Alan Flake)补充说,动物表现出正常的生长,大脑和肺发育。
他的团队是第一个在外界条件下实现这一目标的人。在实验开始时,小羔羊处于相当于的生物学早产婴儿在23至24周的妊娠期。
根据弗莱克(Flake)的说法人造子宫可以在未来三到五年内对非常过早的人类婴儿进行测试。
子宫里的子宫
人类的平均妊娠时间为40周,但是每年在美国,大约有30,000名婴儿出生于26周之前。
即使是在22至23周的妊娠阶段进入世界的年轻婴儿,也通常仅重约一磅,生存机会不到50%。
在生存的人中,许多人患有严重的残疾,包括肺部疾病和脑瘫。在美国,极端早产占婴儿死亡的三分之一以上,占脑瘫病例的一半。
作者在论文的摘要中写道:“极端早产是新生儿死亡率和发病率的主要原因。”出版4月25日在日记中自然通讯。
如果新设备在人类试验中取得成功,则婴儿的父母分娩了早产有一天可能会依靠一个看起来像水族馆的孵化器。
该设备本质上是一个透明的塑料袋,充满了模仿羊水的液体,通常围绕子宫中的胎儿。
人造子宫的工作方式
新设备在三年的时间内进化,并经历了一系列四个原型。
最新的原型对五只羔羊进行了测试,这些羔羊在妊娠105至108天后从母亲手术中移除,当时它们的发育与23周龄的人类胎儿相似。该小组还测试了三只羔羊,年龄为115至120天。
该发明的过早羔羊带来了这台机器的任期的主要特征之一。取而代之的是,它们被悬挂在塑料袋内的液体中。
人造子宫的另一个重要特征是,它没有外部泵来支撑血液循环,对孵化器和呼吸机的重大改进现在用于保持首映活。
研究人员解释说,这是因为即使是温和的泵产生的压力可能会致命地超负荷不发达的心脏。
相反,血液通过心脏通过脐带进入放置在人造子宫外的机器,用作胎盘的替代品。这可以用氧气和营养成分为胎儿的血液,作为去除碳二氧化碳的系统。
弗拉克强调说:“整个想法是支持正常的发展;重新创造母亲在支持正常胎儿发育和成熟方面所能做的一切。”
羊羔在实验中的表现如何?
新设备甚至帮助最年轻的羔羊正常发展。胎儿能够移动,睁开眼睛,甚至在人造子宫内生长羊毛。
研究人员指出:“在发育上等同于极端早产婴儿的胎儿羔羊可以在这种外牙外设备中得到生理支持,最多四个星期。”
作者继续展示“支撑的羔羊保持稳定的血液动力学,具有正常的血液和氧合参数并保持胎儿循环的通畅性”。
一旦它们足够成熟,以使其肺部和其他系统足够坚固,羔羊就会从袋子中“递送”并放在呼吸机上,在那里它们显示出正常的肺功能。
尽管许多羔羊是为了实验的目的而安乐死的,因此研究人员可以研究其生物学,但有两个据报道的幸存者。
其中一个现在大约四个月大,而另一个已经庆祝了第一个生日。根据研究人员的说法,这两个羔羊都被退休到宾夕法尼亚州的一个农场。
“我们可以说,它们在各个方面都相当正常,”说弗莱克(Flake)补充说,团队计划长期观察幸存者,以调查任何潜在的隐藏发病率。
科学家指出,该设备并不是要延长子宫外的生存能力,而不是23周。同样,新发明的目的不是为了使婴儿成熟。
相反,它旨在充当母亲的子宫与外界之间的桥梁,从而支持婴儿在胎龄的23周到28周,此后,早产的影响很小。
弗莱克指出:“如果您只能将此设备用作胎儿的桥梁,那么您就可以对极早婴儿的结果产生巨大影响。”