3D umetno srce, ki deluje kot pravo

Znanost protetike je v zadnjih letih naredila velik korak naprej in to dejstvo nas lahko zelo razveseljuje, poleg tega pa se istočasno razvijajo druge komplementarne znanosti, ki protetiki dajo dodano vrednost. Švicarski raziskovalci so dokazali, da lahko enake tehnike, ki poskrbijo, da se robotska roka premika enako kot prava, človeška roka, omogočijo “realno” delovanje tudi nekoliko bolj kompleksnih, subtilnih organov kot je to recimo srce. Obstaja pa en problem, in sicer so umetna srca znana po tem, da integrirani kovinski in plastični delci niso ravno najbolj kompatibilni z tkivom, dodatno pa se stvari lahko zakomplicirajo zaradi škode, ki jo nenaravni materiali naredijo krvi.

Majhna ekipa raziskovalcev na ETH (Švicarska državna tehniška visoka šola Zürich), pod vodstvom doktorskega študenta NIcholasa Cohrsa, je ustvarila prvo umetno srce, ki je v celoti popolnoma mehko. Črpalni sistem, ki se nahaja znotraj umetnega srca, je sestavljen in silikonskih prekatov, ki delujejo praktično enako kot pravo, človeško srce. No, če smo čisto natančni ne deluje čisto enako kot pravo srce, kajti med prekati ni zgolj stena, temveč tudi poseben prekat, ki se polni in prazni ter s tem povzroča črpanje. Kljub temu, da ni povsem enak mehanizem kot pri pravem srcu, je še vedno dober približek.

Umetno srce je bilo narejeno z metodo 3D tiskanja, ki raziskovalcem omogoča, da ustvarijo kompleksne notranje strukture iz mohkih, fleksibilnih materialov. V primeru tega dotičnega projekta je 3D umetno srce v celoti sestavljeno iz enega kosa (“monoblok”), kar je hvaležno predvsem za fazo ustvarjanja, saj ni potrebno skrbeti za povezovanje med seboj različnih notranjih mehanizmov – razen pri vhodnih in izhodnih točkah, kjer kri prihaja in odhaja iz srca.

V laboratorijih so izvedli kar nekaj testov, ki so dali dokaj dobre rezultate, saj je 3D umetno srce črpalo krvi podobno tekočin z normalno hitrostjo pravega srca. Seveda pa ni šlo vse po načrtih. Testno srce je dokaz, da gre še vedno za koncept, ki ni primeren za vsaditev. Materiali, iz katerih je srce sestavljeno, ne zdržijo več kot nekaj tisoč udarcev. To je seveda velik minus in zgolj za občutek lahko povemo, da bi to srce v človeku zdržalo približno pol ure. Čas je sicer odvisen od vsakega posameznika in njegovega srčnega utripa, vendar kljub vsemu ne moremo govoriti o uporabni zadevi. Cilj raziskovalcev je seveda ustvariti materiale in dizajn, ki bi zdržali veliko dlje, dovolj dolgo, da bi človek lahko normalno živel s presajenim organom.

Anastasios Petrou, študent ETH-ja in vodja testov, je za ETH Zürich News povedal, da si kot mehanski inženir ni nikoli predstavljal, da bo kdajkoli v svojih rokah držal mehko srce.”Sedaj me je ta raziskava tako prevzela, da si želim nadaljevati na razvoju umetnih organov”, še dodaja Petrou. Če vas zanimajo dodatne podrobnosti o raziskavi, si jih lahko preberete na tej povezavi, kjer je bilo delo objavljeno v strokovni reviji Artificial Organs.