Вход

Тестване на меко изкуствено сърце

То изглежда като истинско сърце. И това е целта на първото напълно меко изкуствено сърце - да наподобява възможно най-близо естествения си модел. Силиковото сърце е разработено от Никълъс Кохс, докторант в групата, ръководена от Уендлайн Старк, професор по функционални материали по инженерство в Цюрих. Причината, поради която природата трябва да се използва като модел, е ясна. Понастоящем използваните кръвни помпи имат много недостатъци: механичните им части са податливи на усложнения, докато пациентът няма физиологичен пулс, за който се предполага, че има някакви последствия за пациента.

"Затова нашата цел е да развием изкуствено сърце, което е приблизително същото като това на пациента, и което имитира човешкото сърце възможно най-близо във форма и функция", казва Кохс.То изглежда като истинско сърце. И това е целта на първото напълно меко изкуствено сърце - да наподобява възможно най-близо естествения си модел. Силиковото сърце е разработено от Никълъс Кохс, докторант в групата, ръководена от Уендлайн Старк, професор по функционални материали по инженерство в Цюрих. Причината, поради която природата трябва да се използва като модел, е ясна. Понастоящем използваните кръвни помпи имат много недостатъци: механичните им части са податливи на усложнения, докато пациентът няма физиологичен пулс, за който се предполага, че има някакви последствия за пациента. "Затова нашата цел е да развием изкуствено сърце, което е приблизително същото като това на пациента, и което имитира човешкото сърце възможно най-близо във форма и функция", казва Кохс.
Добре функциониращото изкуствено сърце е реална необходимост: около 26 милиона души по света страдат от сърдечна недостатъчност, докато има недостиг на донорски сърца. Изкуствените кръвни помпи помагат да се преодолее времето за изчакване, докато пациентът получи сърце на донора или се възстанови собственото си сърце.
Мекото изкуствено сърце е създадено от силикон, използвайки техника за триизмерно отпечатване, восъчно леене; То тежи 390 грама и има обем от 679 cm3. "Това е силиконов моноблок със сложна вътрешна структура", обяснява Кохс. Това изкуствено сърце има дясна и лятна камера, точно като истинско човешко сърце, въпреки че те не са разделени от преграда, а от допълнителна камера. Тази камера се влива и се дефлира от въздух под налягане и се изисква да изпомпва течност от кръвните камери, като по този начин заменя мускулната контракция на човешкото сърце.
Мислейки в нова посока
Анастасиос Петру, докторант на групата за разработване на продукти в Цюрих, ръководен от проф. Мирко Меболд, оцени изпълнението на това изкуствено изкуствено сърце. Младите изследователи току-що публикуваха резултатите от експериментите в научното списание Artificial Organs.
Те доказват, че мекото изкуствено сърце работи основно и се движи по подобен начин на човешкото сърце. Въпреки това, то все още има един проблем: понастоящем трае само около 3000 удара, което съответства на живота от половин до три четвърти от час. След това материалът вече не може да устои на напрежението. Учен обяснява: "Това беше просто тест за осъществимост. Нашата цел не беше да представим сърцето, готово за имплантиране, а да помислим за нова посока за развитието на изкуствени сърца". Разбира се, якостта на опън на материала и производителността трябва да бъдат значително подобрени.
Сърцето обединява изследователите
Кохърс и Петру се срещнаха в Цюрих Heart Project, водещ проект на университетската медицина в Цюрих, който обединява 20 изследователски групи от различни дисциплини и институции в Цюрих и Берлин. Част от изследването се фокусира върху подобренията върху съществуващите кръвни помпи, като например как да се намали кръвното увреждане, предизвикано от механичните части на помпата, докато други изследват изключително еластични мембрани или повече биосъвместими повърхности. Това се прави в тясно сътрудничество с клиницистите в Цюрих и Берлин.
Оживеният обмен между изследователите също подпомогна този подпроект на Цюрих сърцето. Докторантите от групата за разработване на продукти в Цюрих, които работят по нови технологии за кръвните помпи, са разработили среда за тестване, с която могат да симулират човешката сърдечно-съдова система. Изследователите на силиконовото сърце са използвали тази среда за тестване за техния процес на разработване, който включва и използването на течност със сходен вискозитет като човешка кръв. "В момента нашата система вероятно е една от най-добрите в света", казва Петру гордо.
Изследването на сърцето е привлекателна задача, а и Кохърс и Петру биха искали да останат в тази област на изследване. "Като машинен инженер, аз никога не бих помислил, че някога ще държа меко сърце в ръцете си. Сега съм толкова очарован от това изследване, че много бих искал да продължа да работя върху развитието на изкуствени сърца", казва Петру.
Източник:
Материали, предоставени от ETH Цюрих. Оригинал написан на Франзиска Шмид. Science Daily

Маркирана като медицински изделия

Добавете коментар

Защитен код
Обнови

Видео

«
  • 1
  • 2
  • 3
»