على مدى السنوات القليلة الماضية ، تطور علم وفنون الأطراف الصناعية بسرعة ، وكان البحث في مجال الروبوتات الناعمة مثيرًا للاهتمام بشكل خاص. تساعد نفس الأساليب المستخدمة في بناء أذرع الروبوتات على إنشاء تصميمات أكثر تعقيدًا ودقة ، بما في ذلك القلب.
من الضروري وجود قلب اصطناعي يعمل بشكل جيد: يعاني حوالي 26 مليون شخص في جميع أنحاء العالم من قصور القلب ، ويفتقر المتبرعون إلى الأعضاء. تساعد المضخات الاصطناعية التي تضخ الدم على تقليل وقت الانتظار حتى يستقبل المريض قلب المتبرع أو يستعيد عمله.
اليوم ، لا وجود للروبوتات الفعالة التي تحل محل عضو مهم تمامًا مثل القلب. ومع ذلك ، هناك تطورات مفيدة تعوض جزئيًا وظائف القلب. على سبيل المثال ، يتم تصنيع القابض الروبوتي الناعم الذي
طوره الباحثون في جامعة هارفارد ومستشفى بوسطن للأطفال على طول محيط القلب تمامًا ويحيط به ، ثم يتم اختزاله إلى ضربات الإيقاع الطبيعي ، مما يساعد الجسم على التكيف مع العمل في حالات قصور القلب.
في سويسرا ، تمكن العلماء من
خلق قلب بشري اصطناعي ، أقرب ما يكون إلى القلب الحقيقي. تم تطوير نموذج السيليكون من قبل طالب الدكتوراه نيكولاس كورس تحت إشراف Wendelin Stark ، أستاذ المواد الوظيفية في
المدرسة التقنية العليا السويسرية في زيوريخ .
هناك العديد من الأسباب التي تجعل العلماء يسعون إلى إعادة إنشاء الأشكال الطبيعية ووظائف القلب في غرسة اصطناعية. المضخات المستخدمة الآن لها عيوب: من الصعب دمج آلياتها المعدنية والبلاستيكية في بعض الحالات مع الأنسجة الطبيعية بعد الزرع ، ولا يعاني المريض من نبض فسيولوجي. لذلك ، فإن هدف العلماء هو إنشاء مثل هذا القلب الاصطناعي ، الذي يكون في شكله ووظيفته أقرب ما يكون إلى العضوية قدر الإمكان.
قام الباحثون بطباعة قلب اصطناعي ناعم مصنوع من السيليكون باستخدام تقنية صب الشمع ، والتي سمحت لهم بإنشاء بنية داخلية معقدة ، مع الحفاظ على نعومة ومرونة المواد المصدر. القلب نفسه هو كتلة واحدة ، لذلك لا داعي للقلق بشأن كيفية تفاعل الأجزاء الميكانيكية للقلب مع أنسجة الجسم ، باستثناء الشرايين المدخلات والمخرجات التي يمر من خلالها الدم إلى الغرسة.
مثل هذا القلب بحجم 679 سم
3 يزن 390 جرامًا. للمقارنة ، يبلغ متوسط وزن قلب الشخص 331 جرامًا. يتكون النموذج من البطينين الأيمن والأيسر ، اللذين لا يفصل بينهما قسم بل غرفة إضافية. يمر الهواء المضغوط عبر هذه الحجرة ، التي تضخ السوائل من حجرة إلى أخرى ، لتحاكي تقلص عضلات قلب الإنسان.
وقد قدرت مجموعة أخرى من الباحثين عمل هذا القلب الاصطناعي. أكد العلماء أنها تعمل وتتقلص مثل قلب الإنسان. ومع ذلك ، لا يزال لديه مشكلة: الآن يقاوم النموذج حوالي 3 آلاف سكتة دماغية - 30-45 دقيقة من التشغيل المتواصل ، وبعد ذلك لا تتحمل المادة التشوه.
يوضح كورس أن هدفهم لم يكن تخيل قلبًا جاهزًا للزرع ، بل تحديد اتجاه جديد لتطوير القلوب الاصطناعية. بالطبع ، يخططون لزيادة قوة وأداء المواد بشكل ملحوظ.
تم تنفيذ جميع الأعمال في جامعة الطب في زيوريخ كجزء من مشروع قلب زيورخ. في المجموع ، تعمل هنا 20 مجموعة بحثية من مؤسسات مختلفة في زيوريخ وبرلين. يركز جزء من البحث على تحسين مضخات الدم الموجودة ، على سبيل المثال ، تقليل تلف الدم الناجم عن الأجزاء الميكانيكية للمضخة. يستكشف فريق آخر الأغشية المرنة والمواد والأسطح الأخرى المتوافقة حيوياً.
هنا ، تم تطوير بيئة لاختبار القلوب الاصطناعية ، والتي يمكنك من خلالها محاكاة نظام القلب والأوعية الدموية البشري. استخدمه فريق Kors في عملية التطوير ، والتي تضمنت أيضًا العمل مع سائل مماثل في اللزوجة لدم الإنسان.
دوى:
10.1111 / aor.12956