前沿洞察丨颠覆性设计机场跑道变环形！
2025-05-01 05:05:54
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返回列表颠覆性环形机场跑道设计；15秒止血的新型生物胶水；代替动物进行药物试验的“人体芯片”
即使没做过飞机的人，也知道起飞和降落的跑道是直线设计的。而荷兰航空航天中心却“逆向”思维，提出了一款“操场式”跑道，一个圆圈！
并且因为离心力的作用，飞机会自动减速，只需相对更短的的距离就可停下，避免了复杂的着路。额外的好处是，还可以减少油耗。据悉，一个直径3.5公里的圆形跑道，能承担起四条直跑道的工作量。占地空间为传统机场的三分之一。
利用模拟器，他们测试了的圆形跑道。一条跑道上，可以有3架飞机同时起落。更重要的是，圆形跑道设计还允许飞机从任何方向起飞或者降落。这样就可以避免在居民区的上面低空飞行，减少噪音对住在机场附近人的影响。
如何可以快速有效的控制出血？当前，临床一般使用局部止血药物，其原理是让血液内凝固增速。但是假如血液凝固速度赶不上伤口流血速度，止血药的效果也会大打折扣。
藤壶这种生物具有极强的寄生性，麻省理工学院（MIT）机械工程系教授赵选贺团队，联合梅奥诊所的克里斯托夫 S. 纳布兹迪克（Christoph S. Nabzdyk）团队注意到了这种特性，并发明出一种生物粘合剂。
这种生物胶水，具备和藤壶胶样的类似特性，止血效果快速且牢固，而且不依赖体内凝血机制。
生物胶水的主要材料是壳聚糖、以及丙烯酸基生物黏合剂微粒，其中的 N-羟基琥珀酰亚胺酯承担着交联剂作用，它能提供牢固的生物粘附性，类似于藤壶的粘性蛋白。从外观形态来看，它是一种膏状物，可通过注射方式进入生物组织内。
研究人员表示，特别是在心脏和动脉等有喷射压的运动器官中，该胶水粘得又好又快。
在大鼠肝脏和心脏损伤模型上的实验中，证明该生物胶水在 5 秒内，即可对出血肝脏或心脏实现有效止血封堵。相比体内自发凝血系统 Surgicel 和市售止血剂 CoSeal，生物胶水止血效率更高。
但是，毕竟是直接进入生物组织内，光有粘附力还不够，还得具备生物降解性和生物相容性，才能说明这是一款好胶水。
因此，实验在这两方面也都进行了验证，结果显示该胶水引发的炎症十分轻微，与 FDA 已批准的生物粘合剂 CoSeal 的生物降解性相当。在三个月内，残留胶水可在体内完全代谢。同时，胶水并未在体内引起较大排斥反应，这一能力和 CoSeal 粘合剂的能力没有明显差异。
对于进入生物体内的 “异物”，是否会给止血修复后的器官造成额外损伤，也是该团队的关注重点。实验结果显示生物胶水并不会造成严重的器官损伤。
此外，他们还用生物胶水完成了大动物猪的肝脏止血修复模型。生物胶水可以在 15s 内对出血的猪肝脏损伤进行快速止血，且经过止血治疗的猪在四周内仍然存活，并未出现任何不良反应，而市售的 Tachosil 却在按压三分钟后仍不能完全止血，最后生物胶水拯救了这头猪并让其继续存活。
假如真的遇到大出血，缝合伤口是一个耗时的过程。在急救人员无法进行紧急救助的情况下，生物胶水就能起到救急作用，让患者实现迅速止血。
MIT的科学家们发明出一种革命性的新装置——“人体芯片”，它有可能彻底改变依赖动物进行药物测试的方式。
这些芯片的制造方式与英特尔等公司制造计算机大脑的方式相同。“人体芯片”主体是一个塑料制成的微流体平台，上面容纳了各种人体器官细胞，然后让液体在其中流动来模拟血流，从而模拟人体内的循环系统。
例如，在使用真空引入弯曲运动的同时通过通道运行空气将模拟人类呼吸的模式。芯片的半透明聚合物包裹着通道，让科学家们能够在微观尺度上看到器官内部发生的事情。芯片的原型也可以连接在一起形成一个全身器官网络。
“人体芯片”能够模拟药物对人体重要器官的影响，让科学家们不再依赖于动物进行早期的药物测试。除此之外，还能够更准确的反应人体对于药物的真正反应。在帮助人类的同时，不再伤害其它生命。
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