Хорошо функционирующее искусственное сердце – реальная необходимость: приблизительно 26 миллионов человек во всем мире страдают от сердечной недостаточности, в то время как есть нехватка сердец дарителя. Искусственные насосы крови помогают соединить время ожидания, пока пациент не получает сердце дарителя, или их собственное сердце приходит в себя.
Мягкое искусственное сердце было создано из силикона, используя 3D печать, метод литья по выплавляемым моделям; это весит 390 граммов и имеет объем 679 cm3. «Это – силиконовый моноблок со сложной внутренней структурой», объясняет Кохрс. Это искусственное сердце имеет право и левый желудочек, точно так же, как реальное человеческое сердце, хотя они не отделены перегородкой, но дополнительной палатой. Эта палата находится в – и выкачана герметичным воздухом и обязана качать жидкость из палат крови, таким образом заменяя сокращение мышц человеческого сердца.
Размышление в новом направленииАнэстэзайос Петроу, докторант Product Development Group Цюрих, во главе с профессором Мирко Меболдтом оценил исполнение этого мягкого искусственного сердца.
Молодые исследователи только что издали результаты экспериментов в научном журнале Artificial Organs.Они доказали, что мягкое искусственное сердце существенно работает и перемещается в похожий способ к человеческому сердцу. Однако у этого все еще есть одна проблема: это в настоящее время длится приблизительно только 3 000 ударов, который соответствует целой жизни половины к трем четвертям часа.
После этого материал больше не может противостоять напряжению. Кохрс объясняет: «Это было просто тестом на выполнимость. Наша цель не состояла в том, чтобы представить сердце, готовое к внедрению, но думать о новом направлении для развития искусственных сердец». Конечно, предел прочности материала и работы должен был бы быть значительно увеличен.
Цюрихское Сердце примиряет исследователейCohrs и Petrou встретились в Цюрихском Проекте Сердца, ведущем проекте Университетской Медицины Цюрих, который примиряет 20 исследовательских групп от различных дисциплин и учреждения в Цюрихе и Берлине. Часть исследования сосредотачивается на улучшениях на существующих насосах крови, такой как, как уменьшить повреждение крови, вызванное от механических деталей насоса, в то время как другие исследуют чрезвычайно упругие мембраны или больше биологически совместимых поверхностей. Это сделано в тесном сотрудничестве с клиницистами в Цюрихе и Берлине.
Живые обмены среди исследователей также помогли этому Цюрихскому подпроекту Сердца. Докторанты Product Development Group Цюрих, которые работают над новыми технологиями для насосов крови, развивали окружающую среду тестирования, с которой они могут моделировать человеческую сердечно-сосудистую систему. Исследователи силиконового сердца использовали эту окружающую среду тестирования для своего процесса развития, который также включал использование жидкости с сопоставимой вязкостью как человеческая кровь. «В настоящее время наша система – вероятно, один из лучших в мире», говорит Петроу гордо.
Исследование сердца является привлекательной задачей, и Кохрс и Петроу оба хотели бы остаться в этой области исследования. «Как инженер-механик, я никогда не думал бы, что буду когда-либо держать мягкое сердце в руках. Я теперь так очарован этим исследованием, что я очень хотел бы продолжить работать над развитием искусственных сердец», говорит Петроу.