Oamenii de stiinta care dezvolta o sofa mai lunga si mai lunga

Nicholas Cohrs și colegii săi de la Laboratorul de Materiale Funciare din cadrul Universității ETH din Zurich din Elveția au un nou concept pentru ceea ce ei numesc inima artificială moale.

Dezvoltând o inimă artificială care seamănă foarte mult cu inima unui destinatar, Cohrs și echipa sa speră să creeze un dispozitiv care să țină pacienții în viață de ani de zile fără a mai fi nevoie de o altă operație de transplant riscant.

PublicitatePublicitate

De aproape 50 de ani, chirurgii au transplantat inimile artificiale la pacientii care altfel ar muri de insuficienta cardiaca.

Aceste dispozitive sunt fabricate din plastic și metal. Ei pot întreține viața zile și chiar luni, în timp ce pacienții așteaptă inimile donatorilor.

În unele cazuri, un transplant de inimă artificiale poate fi permanent și poate dura mai mulți ani, dar probabilitatea de a supraviețui mai mult de patru ani este mai mică de 60%. Recordul pentru cea mai lungă perioadă de viață cu o inimă artificială este de cinci ani.

Anunțuri

Complicațiile care pot să apară dintr-un transplant de inimă artificiale includ sângerarea, infecția și insuficiența organelor.

O problemă comună cu inimile artificiale este tendința lor de a permite sângelui să se coaguleze datorită compoziției lor rigide.

PublicitatePublicitate

Cheagurile de sânge pot provoca accidente vasculare cerebrale.

Încercarea unei atingeri moi, personalizate

O inimă artificială, cu o rigiditate mai mică, ar putea îmbunătăți fluxul sanguin și ar putea diminua șansele de coagulare.

Inițial, echipa Cohrs și echipa sa au experimentat cu silicon, o substanță care, în general, nu este reactivă, stabilă și rezistentă la mediile extreme. De asemenea, are mai multe aplicații în domeniul științei vieții.

Inima siliconică a fost proiectată folosind software de proiectare asistată de calculator (CAD), producând un organ moale care seamănă cu inima umană în compoziție, formă și funcție.

Pentru un transplant real, o scanare CT a inimii pacientului va constitui baza designului, asigurându-se că acesta se potrivește perfect.

Modificările de proiectare a inimii sunt necesare pentru a permite acesteia să se deplaseze singură, inclusiv o cameră care se umflă și se deflazează cu aer sub presiune.

În experimentele lor, echipa lui Cohrs a folosit o imprimantă 3D pentru a crea o matriță de plastic din inimă.

Publicitate

"Ne fabricăm inima artificială nu direct prin tipărirea 3D, dar avem nevoie de imprimante 3D, deoarece nu este posibil să fabricăm un astfel de dispozitiv cu tehnici tradiționale de fabricare", spune Cohrs."Noi imprimați 3D un negativ al inimii și folosiți-o ca pe o formă, pe care o vom dizolva mai târziu. "

Inițial, mucegaiul a fost umplut cu silicon, rezultând o inimă de 13 uncii - un dispozitiv de aproximativ o treime mai greu decât inima adultă medie.

PublicitatePublicitate

Atunci când este implantat, acesta va fi suturat la supape, artere și venele și alimentat de un șofer pneumatic extern, portabil.

Cohrs și echipa sa au testat inima lor siliconică în aprilie 2016, plasându-l într-o mașină hibridă de circulație machetă. Rezultatele au demonstrat că fluxul de sânge al inimii siliconice a imitat cel al unei adevărate inimi umane.

Cu toate acestea, inima siliconului a durat aproximativ 3 000 de bătăi de inimă înainte de a se rupe de stres. La o inima de repaus de 60 de batai pe minut, inima s-ar da in cadere in mai putin de o ora.

Publicitate

Oamenii de stiinta au publicat concluziile lor in revista organele artificiale

Privind dincolo de silicon

De la experimentele lor initiale, echipa Cohrs a trecut de la silicon la alte materiale.

PublicitatePublicitate

"Noi testam polimeri diferiți pentru a face inima artificială mai stabilă și pentru a crește durata de viață", a spus Cohrs. "De asemenea, am schimbat și am optimizat geometria. "

Ultima inimă durează 1 milion de bătăi de inimă - sau aproximativ 10 zile în viață.

Alte modificări vor îmbunătăți inima, deși ar putea fi decenii înainte ca cineva să fie pregătit pentru testarea din viața reală.

"Scopul nostru final ar fi, desigur, o inimă artificială moale, care poate produce un flux sanguin fiziologic, natural, are o viață suficientă și nu provoacă evenimente adverse", a spus Cohrs. "Dacă acest lucru este posibil este încă necunoscut, dar am fost mulțumiți de primele rezultate. "

" Dezvoltarea unui implant artificial artificial atât de complex este foarte dificilă și durează mult ", a adăugat Cohrs. "Nu putem anticipa cu adevărat când putem avea o inimă finală care să îndeplinească toate cerințele și este pregătită pentru implantare. Aceasta durează de obicei ani. "

" Dar, odată cu publicarea cercetării noastre, am prezentat o dovadă a conceptului de moale în terapia inimii artificiale. "

Procesul pe care Cohrs și echipa lui le-au folosit - profitând de software-ul CAD simplu și de tipărirea 3D - ar putea permite o disponibilitate pe scară largă a inimilor artificiale personalizate.

Aceste inimi, la rândul lor, ar putea dura mai mult decât dispozitivele de astăzi - poate până la 15 ani și, sperăm, pentru restul vieții unui destinatar.