Силиконовое сердце
На сегодняшний день около 26 миллионов человек в мире страдает от сердечной недостаточности и из-за острого дефицита донорских органов имеют очень плохие прогнозы. Поэтому создание искусственных кровяных насосов для поддержания жизнедеятельности пациента в период ожидания донорского органа является более чем насущной задачей.
Исследователи швейцарской высшей технической школы Цюриха под руководством профессора Венделина Старка (Wendelin Stark) разработали и протестировали в лабораторных условиях силиконовое сердце, сокращающееся почти как сердце живого человека.
Целью создания первого мягкого искусственного сердца было получение как можно более точной копии живого органа. Причина, по которой исследователи задались целью создания мягкого аналога человеческого органа, очевидна: применяемые в настоящее время кровяные насосы имеют множество недостатков. Их механические части ассоциированы с риском развития осложнений, а пульсовая волна отличается от физиологической, что считается неблагоприятным для состояния пациента.
Первый прототип мягкого искусственного сердца был создан из силикона с помощью трехмерной печати и технологии литья по выплавляемой модели. Он весит 390 г, имеет объем 697 см3 и представляет собой моноблок со сложной внутренней структурой. Пока искусственный орган не имеет предсердий и состоит только из правого и левого желудочков, которые разделены не перегородкой, а дополнительной камерой. Эта камера наполняется сжатым воздухом и сдувается, заменяя собой сокращающуюся мышечную ткань и обеспечивая перекачивание жидкости из одной камеры сердца в другую.
Для проверки функциональности искусственного сердца исследователи создали специальное окружение, симулирующее условия сердечно-сосудистой системы человека, а также использовали жидкость, вязкость которой сопоставима с вязкостью крови. Тестирование показало, что искусственный орган в целом работает и сокращается как человеческое сердце. Однако существует одна серьезная проблема: на сегодняшнем этапе его жизнеспособность составляет всего около 3 000 сокращений, что соответствует примерно 45 минутам. После этого материал утрачивает способность выдерживать нагрузку. Разработчики поясняют, что их целью была проверка технической осуществимости, а не предоставление пригодного для трансплантации искусственного сердца. Очевидно, что прочность материала и производительность устройства должна быть существенно повышена. Однако на сегодняшний день представленная авторами система является одной из лучших в мире.
Статья Nicholas H. Cohrs et al. A Soft Total Artificial Heart-First Concept Evaluation on a Hybrid Mock Circulation опубликована в журнале Artificial Organs.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
13.07.2017