@ 2016.05.12 , 10:00

科学家曾研制能使用核能的心脏

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目前,心脏疾病是美国人的头号杀手,每年因为心脏病死亡的人数超过60万。心脏在长时间使用后总会衰竭的,所以要是有一个可以替换的心脏会是比较好的解决方案。

1967年,研究者想出了一个完美的解决方案:制造出使用核能的心脏。是的,你没看错,是一个使用核能的心。

十年时间内,两拨人马分别追寻着这一梦想,分别是国立心脏研究所和原子能机构。他们都认为,核能是替代治疗的唯一方案。给人工心脏供能的方法有好多种,比如电池供能就是其一,但是电池有几个很严重的问题:1.会产生大量热量,造成温度过高;2.需要每天充电;3.最多两年就要重新换一次。

相反,核能可以使用10年左右,而且不用担心需要充电之类的事情。核能心脏由钚-238供能,这是一种放射性元素,在它衰变的过程中可以稳定释放出热量。这种元素已经用于卫星和导航信标。“新视野号”(冥王星探测器)、“旅行者号”(深空探测器)和“好奇心”(火星探测器)都使用的是这种能源。

两支研究团队都相信,正确使用这种能源就可以实现全身血液运输。

通往成功道路上的“路障”

研究团队面临很多挑战。他们需要制造一种人体不会排斥的机械泵,而且需要一个安全有效的引擎来将热量转换成机械能。两支研究团队分别想出了不同的方法。

国立心脏研究所希望发明一种心脏,替代部分心脏的功能。这种心脏有两部分组成,第一部分是不需要核能就能泵血的部分,第二部分是核能发动机。这种方案需要一个还能跳动的心脏,核能只是起辅助作用。

原子能机构希望发明集成在一起的心脏,同时具备泵血和供能的能力。这种方案可以完全替代已经坏掉的心脏。

经过5年的研究,发现两种方案都存在问题。原子能机构的方案既笨重又低效;国立心脏研究所的方案问题更多,不仅会过热,而且会产生血凝块堵住泵。而这些只是设计缺陷,研究者仍然需要考虑的是伦理问题。因为不管哪个方案,都需要将核能设备放在人的身上。虽然放射剂量很低,但是长期暴露在辐射下,并不是什么好事。

心形的核武器

许多人认为,放射线可能会导致更多的疾病,比如说白血病。那些和心脏靠得很近的人也暴露在放射线中。更有人认为,如果犯罪分子将魔抓伸向这些病人,那么这些核能心脏将会变成核武器。

所以,经过10年的研究,研制核能心脏的想法被放弃了。

但是研究者并没有放弃人工心脏。一些生物科技公司正研究人工心脏,希望通过替代治疗,延长患者寿命。他们有几个要求:人工心脏只需要装在身上,而且不需要电池或外界动力。目前,还没有厂家设计出符合这一要求的心脏。

目前的人工心脏都是为了给予患者更多的时间,让患者能够等到供体心脏。在科技称为现实之前,都需要一个漫长的过程。

本文译自 Sciencealert,由译者 Vertebrae 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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