Учёные из ETH Zurich создали 3D-печатное бьющееся сердце из силикона

Исследователи из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе (ETH Zurich) использовали 3D-печать для создания силиконового сердца, которое бьется практически как настоящее. Искусственное сердце может совершить около 3000 ударов, что занимает от 30 до 45 минут.

3d-printing-helps-eth-zurich-scientists-create-beating-silicone-heart-1.jpg

Никто не знает, когда трансплантация искусственного сердца в организм человека сможет стать реальностью, но это не останавливает исследователей, пытающихся использовать силу 3D-печати для создания высококачественной копии одного из наших самых жизненно важных органов.

Учёные из ETH Zurich воспользовались возможностями технологии 3D-принтинга для создания функционального силиконового сердца, которое бьется почти как настоящее человеческое. Впечатляющий исследовательский проект демонстрирует, что можно создавать функциональные искусственные сердца или другие сердечно-сосудистые устройства с использованием мягких материалов. Твердые механические устройства-аналоги способны вызвать осложнения и не могут обеспечить пациентам наличие пульса.

«Наша цель - создать искусственное сердце такого же размера, как у пациента, максимально приближенное к человеческому по форме и функциям», - прокомментировал Николас Корс, докторант исследовательской группы под руководством профессора Венделина Старка в ETH Zurich.

Искусственные сердца обычно используются в качестве временного заменителя, когда пациент ждет пересадки сердца. Около 26 миллионов человек во всем мире страдают от сердечной недостаточности, но, к сожалению, далеко не всегда хватает донорских сердец, чтобы помочь подобным пациентам.

У нового силиконового сердца есть левый и правый желудочки, которые разделены дополнительной камерой, а не перегородкой. Эта специальная камера раздувается и сдувается сжатым воздухом и откачивает жидкость из камер крови. Такой процесс является аналогом сокращению мышц человеческого сердца.

Для создания 3D‑печного сердца, которое весит 390 граммов и имеет объём 679 кубических сантиметров, использовалась технология литья по выплавляемым моделям. «Это силиконовый моноблок со сложной внутренней структурой», - рассказывает Корс.

На сегодняшний день силиконовое сердце не может выступать в качестве импланта в организм человека, ведь количество его ударов пока что ограничено 3000. Однако, исследователи довольны результатами своей работы. «Наша цель состояла не в том, чтобы представить сердце, готовое к имплантации. Мы хотели открыть дорогу к новому направлению развития искусственных сердец» - прокомментировал Николас Корс.

Для тестирования нового 3D-печатного сердца исследователи использовали современную испытательную среду, которая имитирует сердечно-сосудистую систему человека. Так же учёные использовали жидкость, имеющую идентичную с кровью человека вязкость.

«В настоящее время наша система, вероятно, одна из лучших в мире», - скромно заявил Анастасиос Петру, докторант из ETH Zurich.

Научный труд, посвящённый изобретению мягкого 3D-печатного силиконового сердца, опубликован в журнале «Искусственные органы» и может быть использован для создания более безопасных и более биосовместимых искусственных сердец.

Источник

Поделиться: