Nová studie zjistila, že měkké robotické zařízení ve tvaru pohárku, které objímá srdce, by mohlo jemně zmáčknout krevní tlak u pacientů s oslabeným srdcem.
Experimentální přístroj je navržen tak, aby pomáhal lidem, kteří se potýkají se srdečním selháním, vážným zdravotním stavem, při kterém srdce nenapumpuje tak dobře, jak by mělo. Podle American Heart Association, srdeční selhání v současné době postihuje asi 5,7 milionu lidí ve Spojených státech, stojí národ odhadem 30,7 miliardy dolarů každý rok.
V současné době je jedním z klíčových způsobů, jak doktoři prodlužují životy lidí se závažným srdečním selháním, použití strojů zvaných ventrikulární asistenční zařízení. Tato zařízení zahrnují mechanické čerpadlo, které je implantováno do břicha nebo nošeno mimo něj a je připojeno k srdci několika trubicemi. Zařízení pomáhají cirkulovat krev, ale protože jsou v přímém kontaktu s krví, mohou způsobit krevní sraženiny, které zase mohou vyvolat potenciálně smrtící nebo ochromující mrtvice. Z tohoto důvodu musí pacienti s ventrikulárními asistenčními zařízeními užívat antikoagulační léky na ředění krve, což může způsobit problémy s krvácením.
Nové implantovatelné zařízení se hodí jako rukáv kolem srdce. Jako takový, nikdy nepřijde do styku s krví, čímž se sníží počet komplikací, které by mohly představovat, uvedli vědci ve studii.
Přístroj je vyroben z elastického silikonu, který napodobuje pružnost přirozeného srdečního svalu. Implantát může být naplněn vzduchem, stejně jako balón; Tlakování zařízení ztuhne, zatímco snížení tlaku vzduchu ho uvolní. Implantát má také senzory, které měří, jak je zařízení pod tlakem, vysvětlili vědci.
Tenký rukáv je připevněn k srdci pomocí sacího zařízení a stehů. Gelové rozhraní snižuje tření mezi zařízením a srdcem. Implantát je přivázán k externí pumpě, která používá vzduch k natlakování implantátu, uvedli vědci.
Implantát byl umožněn nedávnými pokroky v nové oblasti měkké robotiky. Zatímco konvenční roboti jsou obvykle rigidní, vědci stále více vyvíjejí roboty vyrobené z měkčích materiálů, jako je elastický plast a guma, které jsou vhodnější pro jemné interakce s lidmi.
Při pokusech na prasatech vědci zjistili, že jejich měkký robot dokáže obnovit normální průtok krve u šesti živých prasat, jejichž srdce se zastavila.
„Tato studie představuje demonstraci potenciálu implantovatelných měkkých robotických zařízení k opravě nebo obnovení funkce orgánů,“ řekl spoluzakladatel studie Conor Walsh, měkký robotik na Harvardské univerzitě.
Vědci byli schopni přizpůsobit zařízení tak, aby primárně stlačovalo buď pravou, nebo levou stranu srdce. To je klíčové, protože srdeční selhání často ovlivňuje pouze část srdce.
Budoucí výzkum by mohl přijít na to, jak nejlépe připojit nové zařízení k srdci, aby bylo vhodnější pro dlouhodobější implantaci do těla, uvedli vědci. Jsou také zapotřebí dlouhodobé studie na zvířatech, aby se zjistilo, jak dobře zařízení vydrží a zda může vést k nepředvídaným komplikacím, dodali.
Vědci podrobně popsali svá zjištění online 18. ledna v časopise Science Translational Medicine.
Originální příběh o živé vědě.
