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當外科醫生更換部分血管時——他們在美國每年為 450,000 名患者進行治療，以治療血栓、冠心病、中風損傷等——移植的血管通過 CT 掃描、超聲波和其他昂貴的成像技術進行監測。盡管付出了所有這些努力，但仍有 40% 至 50% 的移植物失敗了。

這就是威斯康星大學麥迪遜分校材料科學工程師正在開發一種新的 3D 打印人造血管的原因之一，該血管允許醫生和患者遠程監控其健康狀況。

由威斯康星大學麥迪遜分校教授王旭東和研究生李軍 發表在《高級功能材料》雜志上的一項新研究描述了這種由柔性復合材料制成并能夠實時監測的可植入容器。

王說：“這種人造血管可以根據壓力波動產生電脈沖，無需使用任何額外的電源就可以準確地判斷血管中的血壓。 ”“而且由于 3-D 幾何形狀，電脈沖輪廓將能夠在非常早的階段判斷是否存在由于內部阻塞而導致的不規則運動。”

動脈項目源于 Wang 對新型柔軟、柔性材料的長期研究興趣，這些材料具有壓電性(能夠通過機械應力產生電荷)和生物相容性(能夠在人體中使用而不會引起排斥或損傷)。

該團隊將鈮鈉鉀壓電陶瓷納米顆粒與鐵電聚偏二氟乙烯聚合物結合在一起，或者在施加電場時能夠翻轉極性。然后，他們使用這種材料和現成的 3D 打印機打印了一條管狀動脈。打印機通過噴嘴附近的強電場擠壓材料，使陶瓷顆粒極化，賦予結構壓電特性。

李對人造動脈進行了試驗，將其連接到人造心臟系統，然后模擬堵塞、高血壓和人造血管面臨的其他問題。自供電材料能夠正確檢測動脈內力和壓力的變化。

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