چاپ ۳D قلب مصنوعی درست مانند قلب طبیعی!
دانشمندان توانستند قلب مصنوعی را با استفاده از پرینتر های ۳D تولید کنند که درست مشابه قلب طبیعی عمل می کند و می تواند چشم انداز امید بخشی رابرای بیماران قلبی نوید دهد.
در حال حاضر دستگاههایی که به جای قلب عملیات پمپ کردن خون را در بدن انجام می دهند دارای معایب متعددی می باشند. بزرگترین مشکل این نوع قلب های مصنوعی، اندازه بسیار بزرگ آنهاست که چیزی حدود یک ماشین لباس شویی بزرگ را در بر می گیرند و یا برای به گردش در آوردن خون از پمپ های مکانیکی استفاده می کنند که عوارض مختلفی را به بار می آورند. به همین دلیل و برای بهبود شرایط، دانشمندان اکنون قلب مصنوعی از جنس سیلیکون نرم تولید کرده اند که بسیار شبیه به قلب واقعی است و می تواند راهی مطمئن تر و راحت تر برای پمپاژ خون در بدن بیماران را فراهم کند.
بیشترین مصرف قلب مصنوعی و دیگر دستگاه های طراحی شده مشابه برای تداوم گردش خون به طور معمول برای بیمارانی است که قلب آنها آسیب دیده که یا در انتظار یک قلب اهدایی هستند و یا منتظر بیمارانی که قلبشان مورد عمل جراحی قرار گرفته و تا بهبودی آن باید از قلب مصنوعی استفاده کنند. بهتر است بدانید که در هر روز حدود ۳۰۰۰ نفر در ایالات متحده تنها در لیست انتظار برای پیوند قلب قرار دارند.
بنابراین دانشمندان به طور مداوم به دنبال توسعه راه حل های جدید و بهبود دستگاه های پمپاژ کننده خون هستند، چیزی که حتی شامل جستجو برای یافتن موادی که سازگاری بیشتری داشته باشند هم می شود. تمام این شرایط باعث شد تا دانشمندان ETH Zurich قلب مصنوعی را با استفاده از از سیلیکون تولید کنند که کاملاً مشابه قلب طبیعی عمل می کند و به همان اندازه هم ساخته شده است.
این قلب مصنوعی در حدود اندازه ی یک قلب انسانی است، وزن آن ۳۹۰ گرم است و با استفاده از چاپ سه بعدی و تکنیک های ریخته گری ساخته شده است. همانند قلب طبیعی دارای، بطن راست و چپ است که توسط یک محفظه ای که به عنوان عضله ارگان عمل می کند، از هم جدا شده اند. این عظله با استفاده از هوای تحت فشار خون را به درون رگ ها پمپاژ می کند.
برای آزمایش دستگاه، محققان از مایعی با ویسکوزیته ی مشابه خون انسان استفاده کردند و دریافتند که اساسا مشابه با قلب انسان عمل می کند. اما یک محدودیت بسیار جدی در کارکرد این قلب مصنوعی وجود دارد، آن هم محدودیت کارکرد ماده استفاده شده در تولید این قلب مصنوعی می باشد که تنها می تواند در حدود ۳۰۰۰ ضربان داشته باشد، یعنی چیزی حدود ۳۰ تا ۴۵ دقیقه می توان از آن استفاده کرد!
نیکلاس کوهس، دانشجوی دکترا در ETH Zurich و عضو تیم تحقیقاتی می گوید: “این کار فقط برای امکان سنجی بود. هدف ما این نبود که بتوانیم در اولین آزمایش قلبی را تولید کنیم که بتوان آنرا درون بدن بیماران قرار دهیم، بلکه شروع حرکت در مسیری بود که می تواند منجر به ساخت قلب مصنوعی با کارایی بالایی شود که کاملاً مشابه قلب طبیعی بتواند نیاز بیماران در انتظار پیوند قلب را برطرف کند.
این تحقیق در مجله Artificial Organs منتشر شده است.
منبع: ETH Zurich
