3D Baskılı Yapay Kalp Üretildi

Fonksiyonel Malzeme Laboratuvarı’ndan ETH araştırmacıları, neredeyse bir insan kalbi gibi atan bir silikon kalp geliştirdiler. Zürih Ürün Geliştirme Grubu, meslektaşları ile işbirliği içinde, bunların ne kadar iyi çalıştığını test ettiler.

Bu,  gerçekten bir kalbe benziyor. Ve tamamen yumuşak bu yapay kalbin öncelikli hedefi; doğal modelini olabildiğince taklit etmek. Silikon kalp, ETH Zurih’teki Fonksiyonel Malzeme Mühendisliği profesörü Weldelin Stark liderliğindeki gruptaki doktora öğrencisi Nicholas Cohrs tarafından geliştirildi. Doğanın neden bir model olarak kullanılması gerektiği açık. Halen kullanılan kan pompalarının birçok dezavantajı var; Hastanın fizyolojik nabzı yokken, onların mekanik parçaları komplikasyonlara duyarlıdır ve bunların hasta için bazı sonuçlar doğurduğu düşünülüyor.

Nicholas Chors; “Bu nedenle amacımız, hastanın yaklaşık kendi kalbiyle aynı boyutta ve hem biçimde hem de işlev olarak insan kalbini olabildiğince taklit eden yapay bir kalp geliştirmekti” dedi. İyi işleyen bir yapay kalp gerçekten bir zorunluluktur. Dünya çapında yaklaşık 26 milyon insan kalp yetmezliği ile uğraşırken, donör sıkıntısı çekiliyor. Yapay kan pompaları, bir hastaya bir donör kalbi veya kendi kalbi iyileşene kadar bekleme süresinde yardımcı oluyor.

Yumuşak yapay kalp, kayıp-mum tekniğiyle 2D baskıyla silikondan üretildi; 390gram ağırlığında ve hacmi 670cm3’tür. Cohrs; “İçyapısı karmaşık, silikon bir tek parçadır” dedi. Bu yapay kalp, bir septumla değil, ek bir oda tarafından ayrılmış olsa da, gerçek bir insan kalbi gibi bir sağ ve sol odacığa (ventrikül) sahiptir. Bu oda, basınçlı hava ile inip şişerek, kan odalarında sıvı pompalamak için gereklidir, böylece insan kalp kas kasılmasını yerini alır.

Yeni bir yönde düşünmek

Profesör Mirko Meboldt önderliğinde Zürih Ürün Geliştirme Grubu’nun doktora öğrencisi Anastasios Petrou, bu yumuşak yapay kalbin performansını değerlendirdi. Genç araştırmacılar deneylerin sonuçlarını bilim dergisi Artificial Organs’da (Yapay Organlar) yayınladı.

Yumuşak yapay kalbin temelde insan kalbine benzer şekilde çalıştığını ve hareket ettiğini kanıtladılar. Bununla birlikte, hala bir problem var; şu an sadece yaklaşık 3 bin atış sürüyor ki, bu da bir kullanım ömürlerinin yarım saat ile 45 dakika arasında olmasına karşılık geliyor. Bundan sonra, malzeme artık daha fazla kasılmaya dayanamaz. Cohrs şöyle açıklıyor; “Bu sadece bir fizibilite testiydi. Amacımız, implantasyon için hazır bir kalbi sunmak değil, yapay kalpler gelişimine yönelik yeni bir yönde düşünmekti. Tabii ki, malzemenin dayanma mukavemeti ve performansı önemli ölçüde arttırılmalı.”

Zürich Heart araştırmacıları bir araya getiriyor

Cohrs ve Petrou, Zurih ve Berlin’deki çeşitli disiplinlerden ve kurumlardan gelen 20 araştırma grubunu bir araya getiren Zurih Kalp Projesi’nde bir araya geldi. Araştırmanın bir kısmı mevcut kan pompalarının iyileştirilmesine, örneğin pompanın mekanik parçalarından kaynaklanan kan hasarının nasıl azaltılacağına odaklanırken, diğerleri son derece elastik zarları ve daha fazla biyouyumlu yüzeyleri keşfetmeye odaklanıyor. Bu Zürih ve Berlin’deki klinisyenlerle yakın işbirliği içinde yapılıyor.

Yazan Franziska Schmid

Cevapla

Please enter your comment!
Please enter your name here

*