为了缓解每日多次注射而给患者带来的痛苦,利用体内植入微泵给药实现持续输液,已逐渐成为治疗糖尿病、帕金森综合征和癌症等病征的理想给药方式。但目前传统的体内微泵依靠一定的频率震动,传送量不够精确,有时候甚至倒流。丽水学院胡笑奇博士在浙江省自然科学基金的资助下,受鱼类启发,近年来一直致力于“仿鱼摆动无阀压电泵机理”研究,给糖尿病、帕金森综合征等患者的治疗带来新的方法和希望。
“自然界的生物,从微观层面的原生动植物精子,到宏观层面上的大型海洋鱼类等,普遍采用尾部的摆动作为运动的动力。”胡笑奇在接受记者采访时介绍,利用鱼类尾部的摆动形成流体的单向流动,为仿生型无阀微泵的研究提供了新的设计思想和设计方法。
“在医疗器械领域,为了缓解每日多次注射而给患者带来的痛苦,利用给药泵实现持续输液,已逐渐成为治疗糖尿病、帕金森综合症和癌症等病征的理想给药方式。”胡笑奇告诉记者,以糖尿病治疗为例,每天注射胰岛素给患者留下了抹不去的针孔,也让他们感到内心的“痛苦”。
由此胰岛素注射泵应运而生,目前已由上世纪60年代的床旁式发展到便携式,体积仅有BP机大小,不但携带方便,而且胰岛素的释放更接近人类正常的生理需求。随着生活水平和医疗水平的提高,人们开始探索植入式无损伤体内给药的可行性,仿生型无阀微泵的研发推动了无损伤体内送药技术进步。
“除医疗器械领域外,仿生型无阀微泵有低耗、低噪、高效、无电磁污染等优点,还将满足生物化学、医疗、微机电、航空航天、精密仪器等领域的特殊需求。”
胡笑奇2008年在南京航空航天大学攻读博士期间,在导师的指导下,提出了“仿生型无阀微泵”的概念。这个研究项目如今受到了多方关注,不仅获得了国家专利授权,更是受到了浙江省自然科学基金、国家自然科学基金资助,科研团队对摆动驱动的工作机理进行了进一步研究。2012年进入丽水学院工作后,胡笑奇团队还依托丽水学院快速制造中心3D打印技术,对真实鱼体进行了扫面和3D模型复原,研究鱼体尾部结构、尾鳍形状等机理。他们相信,这些资源的加入,为仿生型无阀微泵下一步在生物化学、医疗、微机电、航空航天等领域的应用奠定了基础。
本报记者金乐平通讯员张吉俞振伟
