वैज्ञानिकों ने एक नरम दिल मुद्रित किया जो वास्तविक की तरह काम करता है

पिछले कुछ वर्षों में, प्रोस्थेटिक्स का विज्ञान और कला तेजी से विकसित हुआ है, और सॉफ्ट रोबोटिक्स के क्षेत्र में अनुसंधान विशेष रूप से दिलचस्प रहा है। रोबोट हथियारों के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले समान तरीके हृदय सहित अधिक जटिल और सूक्ष्म डिजाइन बनाने में मदद करते हैं।

एक अच्छी तरह से काम करने वाला कृत्रिम हृदय एक आवश्यकता है: दुनिया भर में लगभग 26 मिलियन लोग दिल की विफलता से पीड़ित हैं, और दाताओं में अंगों की कमी है। कृत्रिम पंप जो रक्त पंप करते हैं, तब तक प्रतीक्षा समय को कम करने में मदद करते हैं जब तक कि रोगी दाता का दिल नहीं प्राप्त करता है या अपने स्वयं के काम को पुनर्स्थापित नहीं करता है।

आज, प्रभावी रोबोट जो इस तरह के एक महत्वपूर्ण अंग को पूरी तरह से बदलते हैं जैसे कि हृदय मौजूद नहीं है। हालांकि, ऐसे उपयोगी विकास हैं जो आंशिक रूप से दिल के कार्यों को फिर से भरते हैं। उदाहरण के लिए, हार्वर्ड विश्वविद्यालय और बोस्टन चिल्ड्रन अस्पताल में शोधकर्ताओं द्वारा विकसित एक नरम रोबोट क्लच बिल्कुल दिल के समोच्च के साथ बनाया गया है और इसे घेर लिया गया है, और फिर प्राकृतिक ताल की ताल को कम कर दिया जाता है, जिससे शरीर को दिल की विफलता की स्थिति में काम का सामना करने में मदद मिलती है।

स्विट्जरलैंड में, वैज्ञानिकों ने एक कृत्रिम मानव हृदय बनाने में कामयाबी हासिल की, जो वास्तविक के करीब है। सिलिकॉन मॉडल डॉक्टरेट के छात्र निकोलस कोहर्स द्वारा ज्यूरिख में स्विस हायर टेक्निकल स्कूल में कार्यात्मक सामग्री के प्रोफेसर, वेंडेलिन स्टार्क के निर्देशन में विकसित किया गया था।

कई कारण हैं कि वैज्ञानिक एक कृत्रिम प्रत्यारोपण में हृदय के प्राकृतिक रूपों और कार्यक्षमता को फिर से बनाना चाहते हैं। जिन पंपों का उपयोग किया जाता है, उनमें अब कमियां हैं: कुछ मामलों में उनके धातु और प्लास्टिक तंत्रों को प्रत्यारोपण के बाद प्राकृतिक ऊतकों के साथ एकीकृत करना मुश्किल होता है, और रोगी के पास एक शारीरिक नाड़ी नहीं होती है। इसलिए, वैज्ञानिकों का लक्ष्य एक ऐसा कृत्रिम हृदय बनाना है, जो अपने रूप और कार्य में यथासंभव जैविक के करीब हो।

शोधकर्ताओं ने मोम कास्टिंग तकनीक का उपयोग करके सिलिकॉन से बना एक नरम कृत्रिम दिल मुद्रित किया, जिससे उन्हें स्रोत सामग्री की कोमलता और लचीलेपन को बनाए रखते हुए एक जटिल आंतरिक संरचना बनाने की अनुमति मिली। दिल अपने आप में एक मोनोब्लॉक है, इसलिए इस बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है कि हृदय के यांत्रिक भागों को शरीर के ऊतकों के साथ कैसे आदान-प्रदान किया जाता है, इनपुट और आउटपुट धमनियों के अपवाद के माध्यम से जिसके माध्यम से रक्त प्रत्यारोपण में जाएगा।


679 सेमी ³ की मात्रा वाले इस तरह के दिल का वजन 390 ग्राम है। तुलना के लिए, किसी व्यक्ति के दिल का औसत वजन 331 ग्राम है। मॉडल में दाएं और बाएं वेंट्रिकल होते हैं, जो एक विभाजन से नहीं, बल्कि एक अतिरिक्त कक्ष द्वारा अलग किए जाते हैं। संपीडित वायु इस कक्ष से होकर गुजरती है, जो मानव हृदय की मांसपेशियों के संकुचन का अनुकरण करते हुए, एक कक्ष से दूसरे कक्ष में तरल पदार्थ पंप करती है।

शोधकर्ताओं के एक अन्य समूह ने इस कृत्रिम दिल के काम की सराहना की। वैज्ञानिकों ने पुष्टि की है कि यह मानव हृदय की तरह काम और अनुबंध करता है। फिर भी, उन्हें अभी भी एक समस्या है: अब मॉडल लगभग 3 हजार स्ट्रोक का सामना करता है - 30-45 मिनट निरंतर संचालन, और फिर सामग्री विरूपण का सामना नहीं करती है।

कोर्स बताते हैं कि उनका लक्ष्य आरोपण के लिए तैयार दिल की कल्पना करना नहीं था, बल्कि कृत्रिम दिलों के विकास के लिए एक नई दिशा निर्धारित करना था। बेशक, वे सामग्री की ताकत और प्रदर्शन को बढ़ाने की योजना बनाते हैं।

ज्यूरिख हार्ट प्रोजेक्ट के हिस्से के रूप में ज्यूरिख के मेडिसिन विश्वविद्यालय में सभी काम किए गए थे। कुल मिलाकर, ज्यूरिख और बर्लिन के विभिन्न संस्थानों के 20 शोध समूह यहां काम करते हैं। अनुसंधान का एक हिस्सा मौजूदा रक्त पंप को बेहतर बनाने पर केंद्रित है, उदाहरण के लिए, पंप के यांत्रिक भागों के कारण रक्त की क्षति को कम करना। एक अन्य टीम लोचदार झिल्ली और अन्य बायोकेमपिटल सामग्री और सतहों की खोज करती है।

यहां, कृत्रिम दिलों के परीक्षण के लिए एक वातावरण विकसित किया गया था, जिसके साथ आप मानव हृदय प्रणाली का अनुकरण कर सकते हैं। कोर्स की टीम ने अपनी विकास प्रक्रिया के लिए इसका इस्तेमाल किया, जिसमें मानव रक्त में चिपचिपाहट में तुलनीय द्रव के साथ काम करना भी शामिल था।

doi: 10.1111 / aor.12956