科学技术

2026.08.21

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图为研究人员借鉴肥皂泡薄膜形成原理制备超薄膜,并构建模拟呼吸过程中肺泡运动的三维人工肺模型。图片来源:浦项科技大学

图为研究人员借鉴肥皂泡薄膜形成原理制备超薄膜,并构建模拟呼吸过程中肺泡运动的三维人工肺模型。图片来源:浦项科技大学



      韩宣网8月21日电(记者Margareth Theresia)韩国研究团队研发出一种超薄人工肺模型,可承受约24万次反复呼吸运动并保持稳定运行。

      浦项科技大学18日表示,新材料工程系兼IT融合工程系教授郑成俊(音)率领的研究团队研发出一种人工肺模型。该模型不仅能够模拟肺部气囊——肺泡的运动,还可用于观察肺细胞的反应。

      人每次吸气和呼气时,肺泡都会反复扩张收缩。这种动态变化不仅影响肺细胞的生长和功能,还与炎症及疾病密切相关。然而,传统细胞培养方法难以模拟真实肺部的动态运动,而质地柔软、类似人体组织的水凝胶在制成薄膜后又容易产生撕裂。

      研究团队借鉴从肥皂水中取出模具时形成薄膜的原理,通过调节水凝胶溶液的黏性和表面张力制备超薄膜,再利用紫外线将其进行固化,使薄膜兼具柔韧性和耐久性。在此基础上,研究团队采用3D生物打印技术,在薄膜上依次构建血管细胞层、基底膜层和上皮细胞层,形成类似肺泡的三层结构。

      研究团队还开发了模拟人体肺部随压力变化而扩张、收缩的“呼吸驱动系统”。该系统以接近成年人平静呼吸的每分钟12次频率连续运行14天后发现,超薄膜即使经历约24万次反复运动,仍能保持稳定。在甲型流感病毒感染实验中,研究人员还发现,呼吸运动状态不同会导致人工肺模型产生不同的炎症和抗病毒反应。

      该研究成果已于上月30日发表在材料科学领域国际学术期刊《先进材料》上。

      margareth@korea.kr