• Brendshme
• Dritaret
• Muret
• Projektet
• Ndërtesat

Fizikanët kanë krijuar mushkëri artificiale të jashtme për të sapolindurit. Lidhja me një ventilator - indikacione dhe zbatimi Përparësitë dhe disavantazhet e vlerësuara të gjakut artificial

Fakti që fryrja e ajrit në mushkëri mund të ringjallë një person ka qenë i njohur që nga kohërat e lashta, por pajisjet ndihmëse për këtë filluan të prodhoheshin vetëm në Mesjetë. Në vitin 1530, Paracelsus përdori për herë të parë një kanal gojë me shakull lëkure të krijuar për të ndezur një zjarr në një oxhak. Trembëdhjetë vjet më vonë, Vesaleus botoi veprën e tij "Mbi strukturën e trupit të njeriut", në të cilën ai vërtetoi përfitimet e ventilimit të mushkërive përmes një tubi të futur në trake. Dhe në vitin 2013, studiuesit në Universitetin Case Western Reserve krijuan një prototip mushkëri artificiale. Pajisja përdor ajër të pastruar atmosferik dhe nuk kërkon oksigjen të përqendruar. Struktura e pajisjes i ngjan një mushkërie njerëzore me kapilarë dhe alveola silikoni dhe funksionon me një pompë mekanike. Tubat biopolimer imitojnë degëzimin e bronkeve në bronkiola. Në të ardhmen, është planifikuar të përmirësohet pajisja në lidhje me kontraktimet e miokardit. Pajisja celulare me një probabilitet të lartë mund të zëvendësojë një ventilator transporti.

Dimensionet e mushkërisë artificiale janë deri në 15x15x10 centimetra ata duan t'i afrojnë sa më shumë përmasat e saj me organin e njeriut. Zonë e madhe gazi membrana e difuzionit jep një rritje 3-5 herë në efikasitetin e shkëmbimit të oksigjenit.

Pajisja aktualisht është duke u testuar te derrat, por testet kanë treguar tashmë efektivitetin e saj në trajtimin e dështimit të frymëmarrjes. Futja e një mushkërie artificiale do të ndihmojë në eliminimin e nevojës për ventilatorë transporti më masivë që funksionojnë me cilindra oksigjeni shpërthyes.

Një mushkëri artificiale bën të mundur aktivizimin e një pacienti të kufizuar në një njësi të kujdesit intensiv pranë shtratit ose në një ventilator transporti. Dhe me aktivizimin rritet mundësia e rikuperimit dhe gjendja psikologjike.

Pacientët që presin për një transplant të mushkërive të donatorëve zakonisht duhet të kalojnë një kohë të gjatë në spital me një aparat oksigjenimi artificial, duke përdorur të cilin mund të shtriheni vetëm në një shtrat dhe të shikoni makinën të marrë frymë për ju.

Projekti i një mushkërie artificiale, e aftë për dështim të frymëmarrjes protetike, u jep këtyre pacientëve një shans për një shërim të shpejtë.

Kompleti portativ i mushkërive artificiale përfshin vetë mushkëritë dhe një pompë gjaku. Funksionim autonom e vlefshme deri në tre muaj. Madhësia e vogël e pajisjes e lejon atë të zëvendësojë ventilatorin e transportit të shërbimeve mjekësore emergjente.

Puna e mushkërive bazohet në një pompë portative që pasuron gjakun me gazra ajri.

Disa njerëz (veçanërisht të porsalindurit) nuk kanë nevojë për furnizim afatgjatë me oksigjen shumë të koncentruar për shkak të vetive të tij oksiduese.

Një tjetër analog jo standard i ventilimit mekanik i përdorur për dëmtime të rënda të palcës kurrizore është stimulimi elektrik transkutan i nervave frenik ("stimulimi phrenicus"). Është zhvilluar një masazh transpleural i mushkërive sipas V.P Smolnikov - duke krijuar një gjendje të pneumotoraksit pulsues në zgavrat pleural.

Çrregullimet e rënda të frymëmarrjes kërkojnë ndihmë urgjente në formën e ventilim i detyruar mushkëritë. Nëse dështimi i vetë mushkërive ose i muskujve të frymëmarrjes është një domosdoshmëri absolute për të lidhur pajisje komplekse për të ngopur gjakun me oksigjen. Modele te ndryshme Pajisjet e ventilimit artificial të mushkërive - një pajisje integrale e shërbimeve të kujdesit intensiv ose ringjalljes, e nevojshme për të ruajtur jetën e pacientëve që kanë zhvilluar çrregullime akute të frymëmarrjes.

Në situata emergjente, një pajisje e tillë është, natyrisht, e rëndësishme dhe e nevojshme. Megjithatë, si një mjet për terapi të rregullt dhe afatgjatë, ai, për fat të keq, nuk është pa të meta. Për shembull:

• nevoja për qëndrim të vazhdueshëm në spital;
• rrezik i përhershëm i komplikimeve inflamatore të shkaktuara nga përdorimi i një pompe për furnizimin me ajër në mushkëri;
• kufizime në cilësinë e jetës dhe pavarësinë (palëvizshmëri, pamundësi për të ngrënë normalisht, vështirësi në të folur, etj.).

Kjo ju lejon të eliminoni të gjitha këto vështirësi, duke përmirësuar njëkohësisht procesin e ngopjes së gjakut me oksigjen. sistemi i inovacionit iLA e mushkërive artificiale, përdorimi i të cilit për reanimacion, terapeutik dhe rehabilitues ofrohet sot nga klinikat në Gjermani.

Përballimi i çrregullimeve të frymëmarrjes pa rrezik

Sistemi iLA është një zhvillim thelbësisht i ndryshëm. Veprimi i tij është ekstrapulmonar dhe plotësisht joinvaziv. Çrregullimet e frymëmarrjes mund të kapërcehen pa ventilim të detyruar. Skema e ngopjes me oksigjen të gjakut karakterizohet nga risitë e mëposhtme premtuese:

• mungesa e një pompë ajri;
• mungesa e pajisjeve invazive (“të implantuara”) në mushkëri dhe rrugët e frymëmarrjes.

Pacientët që marrin mushkëri artificiale iLA nuk janë të lidhur me pajisje stacionare dhe një shtrat spitalor, ata mund të lëvizin normalisht, të komunikojnë me njerëz të tjerë, të hanë dhe të pinë në mënyrë të pavarur.

Avantazhi më i rëndësishëm: nuk ka nevojë të futet një pacient në koma artificiale me mbështetje të frymëmarrjes artificiale. Përdorimi i pajisjeve standarde të ventilimit mekanik në shumë raste kërkon një "fikje" komatoze të pacientit. Për çfarë? Për të lehtësuar efektet fiziologjike të depresionit respirator të mushkërive. Fatkeqësisht, është një fakt: ventilatorët shtypin mushkëritë. Pompa furnizon ajrin brenda nën presion. Ritmi i furnizimit me ajër riprodhon ritmin e frymëmarrjes. Por gjatë thithjes natyrale, mushkëritë zgjerohen, si rezultat i së cilës presioni në to zvogëlohet. Dhe në hyrje artificiale ( nënshtrim i detyruar ajri), presioni, përkundrazi, rritet. Ky është një faktor shtypës: mushkëritë janë në një gjendje stresuese, gjë që shkakton një reaksion inflamator, i cili në raste veçanërisht të rënda mund të transmetohet në organe të tjera - për shembull, mëlçia ose veshkat.

Kjo është arsyeja pse dy faktorë janë të një rëndësie të madhe dhe të barabartë në përdorimin e pajisjeve mbështetëse të frymëmarrjes me pompë: urgjenca dhe kujdesi.

Sistemi iLA, ndërsa zgjeron gamën e përfitimeve në mbështetjen e frymëmarrjes artificiale, eliminon rreziqet që lidhen me të.

Si funksionon një makinë e ngopjes me oksigjen të gjakut?

Emri "mushkëri artificiale" ka një kuptim të veçantë në këtë rast, pasi sistemi iLA funksionon plotësisht në mënyrë autonome dhe nuk është një shtesë funksionale në mushkëritë e vetë pacientit. Në fakt, kjo është mushkëria e parë artificiale në botë në kuptimin e vërtetë të fjalës (jo një pompë pulmonare). Nuk ajrosen mushkëritë, por vetë gjaku. Aplikuar sistemi membranor ngopjen e gjakut me oksigjen dhe largimin e dioksidit të karbonit. Nga rruga, në klinikat gjermane sistemi quhet një ventilator membranor (iLA Membranventilator). Gjaku furnizohet në sistem në mënyrë natyrale, nga forca e ngjeshjes së muskulit të zemrës (dhe jo nga një pompë membranore, si në një makinë zemër-mushkëri). Shkëmbimi i gazit ndodh në shtresat membranore të aparatit në të njëjtën mënyrë si në alveolat e mushkërive. Sistemi me të vërtetë funksionon si një "mushkëri e tretë", duke lehtësuar organet e frymëmarrjes të sëmura të pacientit.

Aparati i shkëmbimit të membranës (vetë "mushkëria artificiale") është kompakt, me përmasa 14 me 14 centimetra. Pacienti e mban pajisjen me vete. Gjaku hyn në të përmes një porti kateteri - një lidhje e veçantë me arterien femorale. Për të lidhur pajisjen, nuk kërkohet kirurgji: porta futet në arterie njësoj si një gjilpërë shiringe. Lidhja bëhet në zonën e ijeve, dizajni i veçantë i portës nuk kufizon lëvizshmërinë dhe nuk shkakton fare shqetësim për pacientin.

Sistemi mund të përdoret pa ndërprerje për një periudhë mjaft të gjatë kohore, deri në një muaj.

Indikacionet për përdorimin e iLA

Në parim, këto janë çdo çrregullim të frymëmarrjes, veçanërisht ato kronike. Përfitimet e një mushkërie artificiale janë më të dukshme në rastet e mëposhtme:

• sëmundje kronike obstruktive pulmonare;
• sindroma e distresit akut respirator;
• lëndime të frymëmarrjes;
• e ashtuquajtura faza e largimit nga gjiri: shkëputja e ventilatorit;
• mbështetja e pacientit para transplantimit të mushkërive.

përmbajtja

Nëse frymëmarrja është e dëmtuar, pacientit i jepet ventilim artificial ose ventilim mekanik. Përdoret për të mbështetur jetën kur pacienti nuk mund të marrë frymë vetë ose kur është i shtrirë në tryezën e operacionit nën anestezi që shkakton mungesë oksigjeni. Ekzistojnë disa lloje të ventilimit mekanik - nga manuali i thjeshtë deri te hardueri. Pothuajse kushdo mund ta trajtojë të parën, por e dyta kërkon një kuptim të dizajnit dhe rregullave për përdorimin e pajisjeve mjekësore.

Çfarë është ventilimi artificial

Në mjekësi, ventilimi mekanik kuptohet si injeksion artificial i ajrit në mushkëri për të siguruar shkëmbimin e gazit ndërmjet mjedisi dhe alveolat. Ventilimi artificial mund të përdoret si një masë ringjalljeje kur një person ka probleme serioze me frymëmarrjen spontane, ose si një mjet për të mbrojtur kundër mungesës së oksigjenit. Gjendja e fundit shfaqet gjatë anestezisë ose sëmundjeve spontane.

Format e ventilimit artificial janë harduerike dhe direkte. E para përdor një përzierje gazi për frymëmarrje, e cila pompohet në mushkëri nga një pajisje përmes një tubi endotrakeal. Direkt përfshin ngjeshjen ritmike dhe zgjerimin e mushkërive për të siguruar thithjen dhe nxjerrjen pasive pa përdorimin e një pajisjeje. Nëse përdoret një "mushkëri elektrike", muskujt stimulohen nga një impuls.

Indikacionet për ventilim mekanik

Për ventilim artificial dhe mirëmbajtje funksionimin normal mushkëritë ka indikacione:

• ndërprerja e papritur e qarkullimit të gjakut;
• asfiksia mekanike e frymëmarrjes;
• lëndimet e gjoksit dhe trurit;
• helmimi akut;
• rënie të mprehtë presionin e gjakut;
• shoku kardiogjen;
• sulmi astmatik.

Pas operacionit

Tubi endotrakeal i pajisjes së ventilimit artificial futet në mushkëritë e pacientit në sallën e operacionit ose pas dorëzimit prej tij në njësinë e kujdesit intensiv ose në repartin për monitorimin e gjendjes së pacientit pas anestezisë. Qëllimet dhe objektivat e nevojës për ventilim mekanik pas operacionit janë:

• eliminimi i pështymës së kollës dhe sekrecioneve nga mushkëritë, gjë që redukton incidencën e komplikimeve infektive;
• zvogëlimi i nevojës për mbështetje të sistemit kardiovaskular, zvogëlimi i rrezikut të trombozës së venave të thella të poshtme;
• krijimi i kushteve për ushqyerjen me tuba për të zvogëluar incidencën e shqetësimeve gastrointestinale dhe për të kthyer peristaltikën normale;
• zvogëlimi i efektit negativ në muskujt skeletorë pas veprimit të zgjatur të anestezisë;
• normalizimi i shpejtë i funksioneve mendore, normalizimi i gjumit dhe zgjimit.

Për pneumoni

Nëse një pacient zhvillon pneumoni të rëndë, kjo shpejt çon në zhvillimin e dështimit akut të frymëmarrjes. Indikacionet për përdorimin e ventilimit artificial për këtë sëmundje janë:

• çrregullime të vetëdijes dhe psikikës;
• ulje e presionit të gjakut në një nivel kritik;
• frymëmarrje me ndërprerje më shumë se 40 herë në minutë.

Ventilimi artificial kryhet në fazat e hershme të sëmundjes për të rritur efikasitetin dhe për të zvogëluar rrezikun e vdekjes. Ventilimi mekanik zgjat 10-14 ditë, kryhet trakeostomia 3-4 orë pas futjes së tubit. Nëse pneumonia është masive, ajo kryhet me presion pozitiv në fund të frymëmarrjes (PEEP) për të përmirësuar shpërndarjen e mushkërive dhe për të reduktuar shuntingun venoz. Së bashku me ventilimin mekanik, kryhet terapi intensive me antibiotikë.

Për goditje në tru

Lidhja e një ventilatori në trajtimin e goditjes në tru konsiderohet një masë rehabilituese për pacientin dhe përshkruhet kur tregohet:

• gjakderdhje e brendshme;
• dëmtimi i mushkërive;
• patologji në fushën e funksionit të frymëmarrjes;
• koma.

Gjatë një ataku ishemik ose hemorragjik, vërehet vështirësi në frymëmarrje, e cila rikthehet nga një ventilator për të normalizuar funksionet e humbura të trurit dhe për t'u siguruar qelizave me oksigjen të mjaftueshëm. Mushkëritë artificiale vendosen në rastet e goditjes deri në dy javë. Gjatë kësaj kohe, periudha akute e sëmundjes ndryshon dhe ënjtja e trurit zvogëlohet. Ju duhet të hiqni qafe ventilimin mekanik sa më shpejt që të jetë e mundur.

Llojet e ventilimit

Metodat moderne të ventilimit artificial ndahen në dy grupe të kushtëzuara. Ato të thjeshta përdoren në raste urgjente, dhe ato harduerike përdoren në një mjedis spitalor. Të parat mund të përdoren kur një person nuk ka frymëmarrje spontane, ka një zhvillim akut të çrregullimeve të ritmit të frymëmarrjes ose një regjim patologjik. TE teknika të thjeshta përfshijnë:

1. Gojë më gojë ose gojë më hundë– koka e viktimës anohet përsëri në nivelin maksimal, hyrja në laring hapet dhe rrënja e gjuhës zhvendoset. Personi që kryen procedurën qëndron anash, shtrëngon krahët e hundës së pacientit me dorën e tij, duke e anuar kokën mbrapa dhe mban gojën me dorën tjetër. Duke marrë frymë thellë, shpëtimtari i shtyp buzët fort në gojën ose hundën e pacientit dhe nxjerr frymën ashpër dhe fuqishëm. Pacienti duhet të nxjerrë frymë për shkak të elasticitetit të mushkërive dhe sternumit. Në të njëjtën kohë, kryhet një masazh kardiak.
2. Duke përdorur një çantë S-duct ose Reuben. Para përdorimit, rrugët e frymëmarrjes së pacientit duhet të pastrohen dhe më pas maska ​​duhet të shtypet fort.

Mënyrat e ventilimit në kujdesin intensiv

Aparati i frymëmarrjes artificiale përdoret në kujdesin intensiv dhe i përket metodë mekanike Ventilimi Ai përbëhet nga një respirator dhe një tub endotrakeal ose kanulë trakeostomie. Për të rriturit dhe fëmijët, përdoren pajisje të ndryshme, të ndryshme në madhësinë e pajisjes së futur dhe frekuencën e rregullueshme të frymëmarrjes. Ventilimi i harduerit kryhet në modalitetin me frekuencë të lartë (më shumë se 60 cikle në minutë) për të reduktuar vëllimin e baticës, për të zvogëluar presionin në mushkëri, për të përshtatur pacientin me respiratorin dhe për të lehtësuar rrjedhjen e gjakut në zemër.

Metodat

Ventilimi artificial me frekuencë të lartë ndahet në tre metoda të përdorura nga mjekët modernë:

• vëllimore– karakterizohet nga frekuenca e frymëmarrjes 80-100 në minutë;
• osciluese– 600-3600 në minutë me dridhje të rrjedhjes së vazhdueshme ose me ndërprerje;
• jet– 100-300 në minutë, është më popullorja, në të cilën oksigjeni ose një përzierje gazesh nën presion injektohet në traktin respirator duke përdorur një gjilpërë ose kateter të hollë, opsione të tjera janë një tub endotrakeal, trakeostomia, kateteri përmes hundës ose lëkurës; .

Përveç metodave të konsideruara, të cilat ndryshojnë në frekuencën e frymëmarrjes, mënyrat e ventilimit dallohen sipas llojit të pajisjes së përdorur:

1. Auto- Frymëmarrja e pacientit është plotësisht e shtypur barna farmakologjike. Pacienti merr frymë plotësisht duke përdorur kompresim.
2. Ndihmës– Frymëmarrja e personit mbahet dhe gazi furnizohet kur tentohet të thithë.
3. I detyruar periodik– përdoret gjatë kalimit nga ventilimi mekanik në frymëmarrje spontane. Një rënie graduale në frekuencën e frymëmarrjeve artificiale e detyron pacientin të marrë frymë vetë.
4. Me PEEP– me të, presioni intrapulmonar mbetet pozitiv në raport me presionin atmosferik. Kjo lejon shpërndarjen më të mirë të ajrit në mushkëri dhe eliminon ënjtjen.
5. Stimulimi elektrik i diafragmës– kryhet nëpërmjet elektrodave të jashtme të gjilpërës, të cilat irritojnë nervat në diafragmë dhe bëjnë që ajo të tkurret në mënyrë ritmike.

Ventilator

Në repartin e kujdesit intensiv ose repartin pas operacionit përdoret një ventilator. Kjo pajisje mjekësore e nevojshme për të furnizuar mushkëritë me një përzierje gazi të oksigjenit dhe ajrit të thatë. Një mënyrë e detyruar përdoret për të ngopur qelizat dhe gjakun me oksigjen dhe për të hequr dioksidin e karbonit nga trupi. Sa lloje të ventilatorëve ekzistojnë:

• sipas llojit të pajisjeve të përdorura– tub endotrakeal, maskë;
• sipas algoritmit të funksionimit të përdorur– manual, mekanik, me ventilim të neurokontrolluar;
• sipas moshës– për fëmijë, të rritur, të sapolindur;
• me makinë– pneumomekanike, elektronike, manuale;
• me takim– i përgjithshëm, i veçantë;
• sipas zonës së aplikuar– reparti i kujdesit intensiv, reparti i reanimacionit, reparti postoperativ, anesteziologjia, të porsalindurit.

Teknika e ventilimit artificial

Mjekët përdorin ventilatorë për të kryer ventilim artificial. Pas ekzaminimit të pacientit, mjeku përcakton shpeshtësinë dhe thellësinë e frymëmarrjes dhe zgjedh përzierjen e gazit. Gazrat për frymëmarrje të vazhdueshme furnizohen përmes një zorrë të lidhur me një tub endotrakeal, pajisja rregullon dhe kontrollon përbërjen e përzierjes. Nëse përdoret një maskë që mbulon hundën dhe gojën, pajisja është e pajisur me një sistem alarmi që njofton për një shkelje të procesit të frymëmarrjes. Për ventilim afatgjatë, tubi endotrakeal futet në vrimë përmes murit të përparmë të trakesë.

Probleme gjatë ventilimit artificial

Pas instalimit të ventilatorit dhe gjatë funksionimit të tij, mund të shfaqen probleme:

1. Prania e luftës së pacientit me ventilatorin. Për korrigjimin e tij eliminohet hipoksia, kontrollohet pozicioni i tubit endotrakeal të futur dhe vetë pajisja.
2. Desinkronizimi me një respirator. Çon në një rënie të vëllimit të baticës dhe ventilim joadekuat. Shkaktarët konsiderohen të jenë kolla, mbajtja e frymëmarrjes, patologjitë e mushkërive, spazma në bronke dhe një pajisje e instaluar gabimisht.
3. Tensioni i lartë i gjakut në rrugët e frymëmarrjes. Shkaktarët janë: cenim i integritetit të tubit, bronkospazma, edemë pulmonare, hipoksi.

Largimi nga ajrimi mekanik

Përdorimi i ventilimit mekanik mund të shoqërohet me lëndime për shkak të presionin e lartë të gjakut, pneumoni, ulje të funksionit të zemrës dhe komplikime të tjera. Prandaj, është e rëndësishme të ndaloni ventilimin mekanik sa më shpejt që të jetë e mundur, duke marrë parasysh situatën klinike. Treguesi për shkëputjen nga gjiri është një dinamikë pozitive e rikuperimit me treguesit e mëposhtëm:

• restaurimi i frymëmarrjes me një frekuencë më të vogël se 35 në minutë;
• ajrimi në minutë është ulur në 10 ml/kg ose më pak;
• pacienti nuk ka temperaturë e ngritur ose infeksione, apnea;
• numërimi i gjakut është i qëndrueshëm.

Para se të shkëputeni nga respiratori, kontrolloni mbetjet e bllokadës së muskujve dhe zvogëloni dozën e qetësuesve në minimum. Dallohen mënyrat e mëposhtme të shkëputjes nga ajrimi artificial.

Shkencëtarët amerikanë nga Universiteti Yale, të udhëhequr nga Laura Niklason, bënë një zbulim: ata arritën të krijonin një mushkëri artificiale dhe ta transplantonin atë te minjtë. Një mushkëri u krijua gjithashtu veçmas, duke punuar në mënyrë autonome dhe duke imituar punën e një organi të vërtetë.

Duhet thënë se mushkëria e njeriut është mekanizëm kompleks. Sipërfaqja e një mushkërie tek një i rritur është rreth 70 metra katrorë, i montuar për të siguruar transferimin efikas të oksigjenit dhe dioksidit të karbonit midis gjakut dhe ajrit. Por indi i mushkërive është i vështirë për t'u restauruar, kështu që për momentin mënyra e vetme për të zëvendësuar pjesët e dëmtuara të një organi është transplantimi. Kjo procedurë është shumë e rrezikshme për shkak të përqindjes së lartë të refuzimeve. Sipas statistikave, dhjetë vjet pas transplantimit vetëm 10-20% e pacientëve mbeten gjallë.

Laura Niklason komenton: “Ne ishim në gjendje të zhvillonim dhe prodhonim një mushkëri të përshtatshme për transplantim te minjtë që mbart me efikasitet oksigjen dhe dioksid karboni dhe oksigjenimin e hemoglobinës në gjak. "Ky është një nga hapat e parë drejt rikrijimit të të gjithë mushkërive te kafshët më të mëdha dhe përfundimisht te njerëzit."

Shkencëtarët hoqën komponentët qelizorë nga mushkëritë e një miu të rritur, duke lënë pas strukturat degëzuese të traktit pulmonar dhe enëve të gjakut që shërbenin si kornizë për mushkëritë e reja. Dhe ata u ndihmuan për të rritur qelizat e mushkërive nga një bioreaktor i ri që imiton procesin e zhvillimit të mushkërive në një embrion. Si rezultat, qelizat e rritura u transplantuan në skelën e përgatitur. Këto qeliza mbushnin matricën jashtëqelizore - një strukturë inde që siguron mbështetje mekanike dhe transport të substancave. Transplantuar te minjtë për 45 deri në 120 minuta, këto mushkëri artificiale thithin oksigjen dhe nxirrnin dioksid karboni ashtu si mushkëritë e vërteta.

Por studiuesit nga Universiteti i Harvardit arritën të simulojnë funksionin e mushkërive offline në një pajisje miniaturë e bazuar në mikroçip. Ata vënë në dukje se aftësia e kësaj mushkërie për të absorbuar nanogrimcat në ajër dhe për të imituar përgjigjen inflamatore ndaj mikrobeve patogjene përfaqëson dëshminë e parimit që organet në mikroçipe mund të zëvendësojnë kafshët laboratorike në të ardhmen.

Në fakt, shkencëtarët kanë krijuar një pajisje për murin e alveolave, një vezikulë pulmonare përmes së cilës ndodh shkëmbimi i gazit me kapilarët. Për ta bërë këtë ata u ulën cipë sintetike në njërën anë janë qelizat epiteliale nga alveolat e mushkërive të njeriut, dhe nga ana tjetër janë qelizat e enëve pulmonare. Ajri furnizohet në qelizat e mushkërive në pajisje, një gjak simulues i lëngshëm furnizohet në "enët" dhe shtrirja dhe ngjeshja periodike përcjell procesin e frymëmarrjes.

Për të testuar reagimin e mushkërive të reja ndaj ndikimit, shkencëtarët e detyruan atë të "thithte" bakteret Escherichia coli së bashku me ajrin, i cili ra në anën "mushkëri". Dhe në të njëjtën kohë, nga ana e "enëve", studiuesit lëshuan qelizat e bardha të gjakut në rrjedhën e lëngshme. Qelizat e mushkërive zbuluan praninë e baktereve dhe nisën një përgjigje imune: qelizat e bardha të gjakut kaluan membranën në anën tjetër dhe shkatërruan organizmat e huaj.

Përveç kësaj, shkencëtarët shtuan nanogrimca, duke përfshirë ndotësit tipikë të ajrit, në ajrin e "thithur" nga pajisja. Disa lloje të këtyre grimcave hynë në qelizat e mushkërive dhe shkaktuan inflamacion, dhe shumë kaluan lirisht në "rrjedhën e gjakut". Në të njëjtën kohë, studiuesit zbuluan se presioni mekanik gjatë frymëmarrjes rrit ndjeshëm thithjen e nanogrimcave.