中國青年報客戶端天津10月29日電（中青報·中青網記者胡春豔 通訊員趙暉）記者今天從天津大學獲悉，該校最新研製出了可高速旋轉和泵流的全柔性磁懸浮離心泵。這種可穿戴、柔性、微型離心泵為需要高速旋轉和液體輸送的醫療器械開闢了“柔性發展”的可能，為後續人體穿戴和植入打下基礎。
離心泵是人工心臟、人工肺等醫療機械的核心部件，佔世界泵產量的80%以上，是工業、家庭、醫學和科學研究中液體輸送常用的機械系統之一，也是許多醫療輔助裝置的重要組成部分，用於如心室輔助裝置 (VAD)、體外膜肺氧合 (ECMO) 機和透析機等，為數百萬患有心血管疾病和慢性腎臟疾病的患者提供服務。然而，現有的離心泵大多由機械剛性部件構成，體積和質量都比較大，無法隨時隨地滿足使用需求，而且剛性的高速旋轉的轉子和固定的轉軸也會對血細胞等醫學流體產生損傷，影響患者健康。
針對以上痛點，天津大學精密儀器與光電子工程學院黃顯教授團隊研製了一種基於摺疊永磁薄膜和磁懸浮技術的柔性磁懸浮微型離心泵，該離心泵是可高速旋轉和泵流的全柔性磁懸浮泵，採用柔性轉子高速旋轉實現大流量液體輸運，能解決現有的剛性離心泵質量和體積依舊偏大的問題，適用於血液、脂肪乳劑、冷卻液等液體，在人工心臟、透析、膜肺氧合和智慧衣物等方面具有廣闊的應用前景。
“這種可穿戴、柔性和微型離心泵得到有效應用，將改變患者的生活方式，讓他們在進行疾病治療的同時不影響日常活動，可自由選擇使用時間和使用地點。”黃顯說，柔性材料的力學特性與身體組織和器官相容，更符合人體工程學，使得患者的使用體驗更加友好，更加適合長期穿戴使用。該論文10月29日發表在Science Advances，第一作者為天津大學博士研究生周明行、碩士研究生祁志傑和夏祉強，天津大學教授黃顯、講師霍文星為文章的共同通訊作者。
柔性磁懸浮微型離心泵主要由柔性磁性轉子、蝸殼型腔室、磁束縛環和柔性控制電路四大部分組成。針對不同的應用場景，黃顯團隊研發了體積從0.3 ~11.7 cm3，質量從0.3-12.8g不同的離心泵系統。柔性泵的最大的體積和重量僅為現有剛性離心泵的1/20。
據介紹，整個系統的功耗在4W以內，長時間流體輸運後，整個微泵的溫度不會對人體組織造成損傷，其柔性的結構可適應人體的運動進行一定程度的形變，更適合長期的穿戴使用。這意味著，該研究將在全柔性人造器官領域和大型診療裝置可穿戴化方面的有很大的應用潛力，將給廣大患者帶來福祉。
來源：中國青年報客戶端
