Μια μαλακή ρομποτική συσκευή σε σχήμα κυπέλλου που αγκαλιάζει την καρδιά θα μπορούσε να της δώσει απαλή συμπιέσεις για να βοηθήσει την άντληση αίματος σε ασθενείς με εξασθενημένες καρδιές, σύμφωνα με νέα μελέτη.
Η πειραματική συσκευή έχει σχεδιαστεί για να βοηθήσει τους ανθρώπους που αντιμετωπίζουν καρδιακή ανεπάρκεια, μια σοβαρή ιατρική κατάσταση στην οποία η καρδιά δεν αντλείται όπως πρέπει. Σύμφωνα με την American Heart Association, η καρδιακή ανεπάρκεια σήμερα πλήττει περίπου 5,7 εκατομμύρια ανθρώπους στις Ηνωμένες Πολιτείες, κοστίζοντας το έθνος κατ 'εκτίμηση 30,7 δισεκατομμύρια δολάρια κάθε χρόνο.
Επί του παρόντος, ένας βασικός τρόπος που οι γιατροί παρατείνουν τη ζωή των ανθρώπων με σοβαρή καρδιακή ανεπάρκεια είναι η χρήση μηχανών που ονομάζονται συσκευές κοιλιακής υποβοήθησης. Αυτές οι συσκευές περιλαμβάνουν μια μηχανική αντλία που εμφυτεύεται στην κοιλιά ή φοριέται έξω από αυτήν και συνδέεται με την καρδιά μέσω διαφόρων σωλήνων. Οι συσκευές βοηθούν να κυκλοφορήσουν το αίμα, αλλά επειδή βρίσκονται σε άμεση επαφή με το αίμα, μπορούν να προκαλέσουν θρόμβους αίματος, οι οποίοι, με τη σειρά τους, μπορούν να προκαλέσουν δυνητικά θανατηφόρα ή παρωχημένα εγκεφαλικά επεισόδια. Λόγω αυτού του κινδύνου, οι ασθενείς με συσκευές κοιλιακής υποβοηθήσεως πρέπει να παίρνουν αντιπηκτικά αντιπηκτικά φάρμακα, τα οποία μπορεί να προκαλέσουν προβλήματα αιμορραγίας.
Η νέα εμφυτεύσιμη συσκευή ταιριάζει σαν ένα μανίκι γύρω από την καρδιά. Ως εκ τούτου, ποτέ δεν έρχεται σε επαφή με το αίμα, μειώνοντας έτσι τον αριθμό των επιπλοκών που μπορεί να προκαλέσει, ανέφεραν οι ερευνητές στη μελέτη.
Η συσκευή είναι κατασκευασμένη από ελαστική σιλικόνη που μιμείται την ευελιξία του φυσικού καρδιακού μυός. Το εμφύτευμα μπορεί να γεμίσει με αέρα, ακριβώς όπως ένα μπαλόνι. η πίεση του μηχανήματος τον κάνει να σκληρύνει, ενώ η μείωση της πίεσης αέρα καθιστά τη χαλάρωση. Το εμφύτευμα διαθέτει επίσης αισθητήρες που μετρούν το πόσο πιεσμένη είναι η συσκευή, εξηγούν οι ερευνητές.
Το λεπτό χιτώνιο συνδέεται στην καρδιά με συσκευή αναρρόφησης και ραφές. Μια διεπαφή γέλης μειώνει την τριβή μεταξύ της συσκευής και της καρδιάς. Το εμφύτευμα συνδέεται με μια εξωτερική αντλία, η οποία χρησιμοποιεί αέρα για να πιέσει το εμφύτευμα, σύμφωνα με τους ερευνητές.
Το εμφύτευμα έγινε εφικτό από τις πρόσφατες εξελίξεις στο νέο πεδίο της μαλακής ρομποτικής. Ενώ τα συμβατικά ρομπότ είναι συνήθως άκαμπτα, οι ερευνητές αναπτύσσουν ολοένα και περισσότερο ρομπότ από μαλακότερα υλικά, όπως ελαστικό πλαστικό και καουτσούκ, τα οποία είναι καλύτερα προσαρμοσμένα για ευαίσθητες αλληλεπιδράσεις με τους ανθρώπους.
Σε πειράματα σε χοίρους, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το μαλακό ρομπότ τους θα μπορούσε να αποκαταστήσει τη φυσιολογική ροή αίματος σε έξι ζώντες θηλυκούς χοίρους των οποίων οι καρδιές είχαν σταματήσει.
"Αυτή η μελέτη αποτελεί μια επίδειξη των δυνατοτήτων εμφυτεύσιμων μαλακών ρομποτικών συσκευών για την επιδιόρθωση ή την αποκατάσταση της λειτουργίας των οργάνων", δήλωσε ο συν-ανώτερος συγγραφέας Conor Walsh, ένας μαλακός ρομποτικός στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ.
Οι επιστήμονες ήταν σε θέση να προσαρμόσουν τη συσκευή ώστε να συμπιέζουν κυρίως τη δεξιά ή την αριστερή πλευρά της καρδιάς. Αυτό είναι το κλειδί, καθώς η καρδιακή ανεπάρκεια συχνά επηρεάζει μόνο ένα μέρος της καρδιάς.
Μελλοντικές έρευνες θα μπορούσαν να βρουν τον καλύτερο τρόπο για να προσαρτήσουν τη νέα συσκευή στην καρδιά ώστε να καταστούν πιο κατάλληλες για μακροπρόθεσμη εμφύτευση στο σώμα, ανέφεραν οι ερευνητές. Μακροπρόθεσμες μελέτες σε ζώα είναι επίσης απαραίτητες για να δούμε πόσο καλά διαρκεί η συσκευή και αν μπορεί να οδηγήσει σε απρόβλεπτες επιπλοκές, πρόσθεσαν.
Οι επιστήμονες κατέγραψαν τα ευρήματά τους online στις 18 Ιανουαρίου στο περιοδικό Science Translational Medicine.
Γνήσια ιστορία για τη ζωντανή επιστήμη
