Oamenii de știință au creat inima biorobotică ce bate precum cea reală

Prin îmbinarea țesutului cardiac real cu tehnologia sofisticată a roboților moi, oamenii de știință au creat inima biorobotică ce bate precum un organ viu.

Modelul surprinde complexitatea unei inimi umane într-un mod care nu a fost posibil până acum și ar putea reprezenta o schimbare semnificativă în încercarea de a testa noi tratamente și proceduri chirurgicale pentru bolile de inimă.

• O substanță din ciocolata neagră ar putea încetini îmbătrânirea
• Oamenii de știință au descoperit două gene care ar putea opri răspândirea cancerului

Înainte ca o intervenție medicală să poată fi utilizată la un pacient real, aceasta trebuie să fie testată temeinic pentru siguranță și eficacitate. Pentru procedurile care implică inima, există câteva opțiuni disponibile: simulatoare și modele animale.

Simulatoarele actuale au o durată de viață scurtă, rămânând utilizabile doar pentru câteva ore, și nu pot imita complet toate structurile individuale care alcătuiesc o inimă. Studiile pe animale, deși încă foarte valoroase în multe domenii ale cercetării medicale, sunt costisitoare, consumatoare de timp și, fără îndoială, controversate. Eforturile de a reduce necesitatea utilizării animalelor vii în cercetare au dus la progrese în organoidele cultivate în laborator, precum și la înlocuirea lor cu modele informatice sau linii celulare acolo unde a fost posibil, scrie IFL Science.

Acum, putem adăuga la această listă și inima biorobotică.

Inima biorobotică, un nou instrument care îi poate ajuta pe medici

„Simulatorul are un beneficiu imens ca instrument de cercetare pentru cei care studiază diferitele condiții ale valvelor cardiace și intervențiile”, a declarat autoarea principală a studiului, inginera biomedicală Ellen Roche, de la MIT (SUA).

„Poate servi ca platformă de antrenament chirurgical pentru clinicieni, studenți la medicină și stagiari, le permite inginerilor de dispozitive să studieze noile lor proiecte și poate chiar să ajute pacienții să înțeleagă mai bine propria boală și tratamentele potențiale”, spune cercetătoarea.

În mod specific, echipa s-a concentrat pe o afecțiune numită regurgitarea mitrală, care afectează aproximativ 24,2 milioane de oameni la nivel global. În această tulburare, valva mitrală dintre atriul stâng și ventriculul inimii nu se închide corect, permițându-i sângelui să curgă în direcția greșită.

Pentru pacienți, această tulburare poate provoca simptome de la dificultăți de respirație până la membre umflate și chiar insuficiență cardiacă dacă nu este tratată. Chirurgia pentru a corecta problema este posibilă, dar foarte complicată, din cauza structurii extrem de complexe a valvei.

Cum a fost creat noul dispozitiv?

Pentru a crea o nouă modalitate de studiere a unei valve mitrale sănătoase și a unei valve mitrale bolnave, echipa a folosit o inimă de porc ca bază, înlăturând mușchiul gros care înconjoară ventriculul stâng și înlocuindu-l cu o pompă de silicon robotică. Când este umflată, pompa stoarce și răsucește inima exact ca un mușchi real, cu o putere de pompare a sângelui impresionantă.

Deteriorând valva mitrală pentru a o face să curgă, echipa le-a permis apoi chirurgilor cardiologi să experimenteze cu inima biorobotică, încercând trei tehnici chirurgicale diferite pentru a corecta problema: ancorarea țesuturilor valvei pentru a nu permite scurgeri, implantarea unui dispozitiv pentru a ajuta la închiderea corectă a valvei sau înlocuirea valvei cu una protetică.

Toate cele trei proceduri au funcționat.

„A fost cu adevărat interesant pentru chirurgi să vadă fiecare pas. Când lucrezi cu pacienți, nu poți vizualiza procesul pentru că există sânge în inimă”, a spus Roche. Sângele artificial folosit de sistem este lipsit de culoare, astfel încât nu împiedică vizibilitatea, dar inima robotică poate fi în continuare supusă tuturor metodelor de imagistică utilizate în spitale. Accesul la un sistem de acest fel s-ar putea dovedi inestimabil pentru pregătirea în chirurgia cardiacă.

Echipa are mari speranțe pentru inovația lor și lucrează acum pentru a extinde durata de viață și pentru a reduce timpul de producție. De asemenea, ar putea fi posibil să se înlocuiască inima de porc cu o inimă umană sintetică printată 3D.

Pentru cercetători, obiectivul este să obțină aprobarea acestor dispozitive și să le aducă pe piață cât mai rapid posibil, deoarece, după cum a explicat Roche, „accelerarea și îmbunătățirea acestor procese va aduce în cele din urmă beneficii pentru pacienți”.

Studiul este publicat în jurnalul Device.

Vă recomandăm să citiți și:

Test de cultură generală. De ce ni se zbârcesc degetele în apă?

În mod paradoxal, persoanele ipohondre au un risc mai mare de a muri

Spălatul pe dinți protejează de pneumonie, arată un studiu

Test de cultură generală. Ficatul cărui animal este toxic pentru oameni?