14.07.2017
Редакция Naked Science
910

Швейцарцы создали мягкое искусственное сердце

Исследователи из Швейцарии разработали технологию отливки полностью функционального искусственного сердца.

giphy_2
©Wikipedia

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), болезни сердечно-сосудистой системы выступают основной причиной смерти в мире. Так, в 2012 году в результате этих патологий скончались 17,5 миллиона человек. Хотя усилия по снижению показателя сосредоточены на выявлении факторов риска и профилактике, ученые также ищут способы реабилитации пациентов в терминальных состояниях. Одним из них служит трансплантация сердца. Подобные операции предполагают сравнительно высокую выживаемость, которая, тем не менее, ограничена отторжением нового органа. Ожидание донора при этом длится от нескольких месяцев, и пациенты нередко умирают до наступления очереди.

 

В качестве альтернативы рассматривается пересадка искусственного сердца. Например, в 2015 году китайские ученые испытали на овце устройство, работа которого повторяет механизм ракетного двигателя. На сегодняшний день такие системы, однако, используются в качестве временных и не обладают нужной функциональностью оригинала. В новой работе специалисты из Швейцарской высшей технической школы Цюриха представили метод создания полноценного искусственного сердца. Орган производился с помощью 3D-принтера. Авторы изготовили его методом литья по выплавляемым моделям (lost-wax casting): напечатали пресс-форму, в которую затем поместили жидкий силикон.

 

Объем прототипа составил 679 кубических сантиметров, масса — 390 граммов (средние значения — 253 и 332 грамма у женщин и мужчин соответственно). Несмотря на больший вес, строение искусственного органа соответствует настоящему: он состоит из левой и правой камер с клапанами, от которых отходят трубки, играющие роль аорты, верхней полой, нижней полой и легочных вен. Перекачка жидкости и сокращения обеспечиваются воздушными насосами. В рамках испытаний ученые моделировали разные уровни нагрузки: при частоте 80 ударов в минуту имплантат пропускал жидкость (ее вязкость приближалась к показателю крови) со скоростью 2,2 литра в минуту (примерно вдвое меньше нужного).

 

Среднее пульсовое давление в аорте — разница между систолическим, «выталкивающим», и диастолическим — при этом достигало 48 миллиметров ртутного столба, что согласуется с целевым значением (30–50 миллиметров ртутного столба). Таким образом, прототип полностью воспроизводил работу настоящего сердца. Отмечается, что из-за применяемого материала он оказался недолговечен: в условиях, приближенных к реальным, имплантат выдерживал порядка трех тысяч сокращений — в норме меньше часа. Тем не менее, по словам авторов, эксперимент указывает на перспективность технологии. В ближайшее время они продолжат совершенствование метода для продления срока службы устройства.

 

Подробности исследования представлены в журнале Artificial Organs.

 

Ранее ученые показали, что прогноз операций по пересадке сердца связан с фазами Луны, и протестировали трансплантацию органа от свиньи примату.

 

Сюжет об исследовании / ©ETH Zürich

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Предстоящие мероприятия
24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

Вчера, 13:43
Александр Березин

Пока Германия закрывает свои последние реакторы, КНР планирует ввести 150 новых атомных энергоблоков в ближайшие 15 лет. И часть из них будет вырабатывать совсем не электричество, а нечто, многократно более востребованное нашей цивилизацией: тепло. На отопление человечество тратит намного больше энергии, чем на электроэнергетику, а отапливаться от солнечных батарей и ветряков не выйдет наверняка. Несколько процентов от выработки электроэнергетики и сегодня уходят на отопление — но более 90% нужды в тепле покрывает не она, а обособленная от нее теплоэнергетика, в виде котельных в жилых кварталах и газовых котлов в отдельно стоящих домах. Заменить эти источники одной электроэнергией невозможно: от нее тепло будет выходить в несколько раз дороже.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: