Biorobotisches Herz imitiert das Original und könnte weitere Forschungen ermöglichen

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Medizinisch überprüft von Carmen Pope, BPharm. Zuletzt aktualisiert am 11. Januar 2024.

Von Dennis Thompson HealthDay Reporter

DONNERSTAG, 11. Januar 2024 – Ein biorobotisches Herz, das verbindet Ein biologisches Schweineherz mit einer Roboterpumpe aus Silikon bietet Forschern ein neues Werkzeug, um Herzerkrankungen zu verstehen und möglicherweise zu behandeln.

Wissenschaftler bauten das Herz, indem sie den Herzmuskel in der linken Kammer durch eine Roboterpumpe aus weichem Silikon ersetzten System mit Luftantrieb.

Im aufgeblasenen Zustand dreht und drückt die Pumpe das Herz wie ein echter Herzmuskel und simuliert so einen natürlichen Herzschlag.

Anhand des bionischen Organs testeten Forscher chirurgische Methoden zur Behandlung einer undichten Herzklappe, die Herzversagen auslösen kann.

„Es war wirklich interessant für die Chirurgen, jeden Schritt zu sehen“, sagte der leitende Forscher Ellen Roche, biomedizinische Ingenieurin am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston. „Wenn man mit Patienten arbeitet, kann man sich den Vorgang nicht vorstellen, weil sich Blut im Herzen befindet.“

Neue Behandlungen für Herzprobleme müssen vor ihrem Einsatz strengen Tests in Herzsimulatoren und Tierversuchen unterzogen werden beim Menschen, stellten die Forscher in Hintergrundnotizen fest.

Bedauerlicherweise haben bestehende Herzsimulatoren eine kurze Haltbarkeitsdauer von zwei bis vier Stunden und sie erfassen die komplexe Funktionsweise eines Herzens nicht vollständig. Gleichzeitig sind Tierversuche teuer und nicht immer auf den Menschen übertragbar.

Das biorobotische Herz soll diese Lücken schließen, indem es eine kostengünstigere Methode mit einer Haltbarkeitsdauer von Monaten statt Stunden bietet. Forscher sagten.

„Der Simulator ist als Forschungsinstrument von großem Nutzen für diejenigen, die verschiedene Herzklappenerkrankungen und -interventionen untersuchen“, bemerkte Roche.

„Er kann als chirurgische Trainingsplattform für Kliniker und Medizinstudenten dienen.“ „Und Auszubildende ermöglichen es Geräteingenieuren, ihre neuen Designs zu studieren, und helfen sogar Patienten, ihre eigene Krankheit und mögliche Behandlungen besser zu verstehen“, fügte sie hinzu.

Für diese Studie konzentrierten sich die Forscher auf eine Erkrankung namens Mitralklappeninsuffizienz , bei dem die Klappe zwischen den beiden linken Herzkammern nicht richtig schließt.

Dies führt zu einer Undichtigkeit der Herzklappe, durch die Blut zurückfließen kann, was zu Kurzatmigkeit, Schwellungen der Gliedmaßen und möglicherweise des Herzens führt Versagen. Die Krankheit betrifft mehr als 24 Millionen Menschen auf der ganzen Welt, sagten die Forscher.

Operationen zur Behebung dieses Problems sind äußerst komplex und erfordern präzise Techniken. Daher verwendeten Forscher das biorobotische Herz – ausgestattet mit einer beschädigten Mitralklappe –, um drei verschiedene Ansätze zu testen.

Herzchirurgen korrigierten die beschädigte Klappe, indem sie die Klappe mit künstlichen Schnüren verankerten, die Klappe durch eine Prothese ersetzten und ein Gerät implantierten, das das Schließen der Klappe unterstützte.

Alle drei Eingriffe waren erfolgreich und stellten den Blutdruck wieder her. Blutfluss und Herzfunktion, berichten Forscher.

Der Bericht wurde am 10. Januar in der Zeitschrift Cell Press veröffentlicht.

Das biorobotische Herz ermöglichte es dem Team auch, währenddessen Echtzeitdaten zu sammeln Operation. Da das künstliche Blut klar ist, können Chirurgen während ihrer Arbeit direkt sehen, was passiert.

Angesichts dieses Erfolgs möchte das Team von Roche das biorobotische Herz verbessern, indem es den Bau beschleunigt und Versionen mit einer gleichmäßigen Form entwirft längere Haltbarkeit.

Sie erforschen auch 3D-Drucktechnologien, die es ihnen ermöglichen könnten, ein synthetisches menschliches Herz nachzubilden.

„Unser biorobotisches Herz könnte dazu beitragen, den Gerätedesignzyklus zu verbessern, schnelle Iterationen zu ermöglichen und Dinge durch behördliche Genehmigungen zu genehmigen.“ „Wir werden die Entwicklung von Körpern vorantreiben und sie schnell auf den Markt bringen“, sagte Roche in einer Pressemitteilung der Fachzeitschrift. „Die Beschleunigung und Verbesserung dieser Prozesse kommt letztendlich den Patienten zugute.“

Quellen

  • Cell Press, Pressemitteilung, 10. Januar 2024
    • < p class='ddc-disclaimer'>Haftungsausschluss: Statistische Daten in medizinischen Artikeln stellen allgemeine Trends dar und beziehen sich nicht auf Einzelpersonen. Einzelne Faktoren können stark variieren. Lassen Sie sich bei individuellen Gesundheitsentscheidungen immer individuell medizinisch beraten.

    Quelle: HealthDay

    Gesendet : 2024-01-12 04:15

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