图为离体的人工心脏模型

近日，来自华盛顿大学和伊利诺伊大学的研究团队在《自然·通讯》（Nature Communications）上发表了一项突破性研究：他们利用3D打印技术制造出个性化人工心脏，能够根据患者心脏的具体尺寸和形状进行定制，并集成多种电子元件以实时监测心脏功能。这一成果为心脏移植领域带来了新的希望。

传统的心脏起搏器和除颤器通常采用统一规格，但患者心脏的大小和形状存在显著差异，导致治疗效果不佳。研究团队首先通过3D打印技术构建动物心脏模型，然后在其表面安装弹性电子设备，形成完整的集成系统。该人工心脏包含弹性阵列传感器、氧合探测器、应变仪、电极和温度计等多种组件，可实现对心脏功能的全面监测和治疗。

研究负责人Efimov教授表示：“下一步目标是设计多个传感器，目前仅有一个。”这些传感器能够测量酸性条件，从而早期发现冠状动脉阻塞的迹象；同时，发光二极管和光线传感器可提供心脏健康信息。另一位主要研究者、伊利诺伊大学香槟分校的材料科学家John Rogers曾开发出多种弹性电子设备，并证实这些材料可植入心脏等组织以监测电活动。

斯坦福大学材料科学家Zhenan Bao评价道：“这是3D打印的一个很好的应用，能为患者制定个性化治疗。”尽管定制设备成本高于大规模生产的产品，但对于生死攸关的心脏移植患者而言，这种投入是值得的。目前，该人工心脏已在离体兔心脏模型中取得积极效果，下一步将进行动物体内测试，若成功，人体试验预计不会太远。