Il cuore biorobotico imita quello reale e potrebbe condurre ulteriori ricerche

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Revisionato dal punto di vista medico da Carmen Pope, BPharm. Ultimo aggiornamento: 11 gennaio 2024.

Di Dennis Thompson HealthDay Reporter

GIOVEDI 11 gennaio 2024 -- Un cuore biorobotico che combina un cuore biologico di maiale con una pompa robotica in silicone sta fornendo ai ricercatori un nuovo strumento per comprendere e potenzialmente curare le malattie cardiache.

Gli scienziati hanno costruito il cuore sostituendo il muscolo cardiaco nella camera sinistra con una pompa robotica in silicone morbido sistema alimentato dall'aria.

Quando gonfia, la pompa torce e stringe il cuore come un vero muscolo cardiaco, simulando un battito cardiaco naturale.

Utilizzando l'organo bionico, i ricercatori hanno testato metodi chirurgici per trattare una valvola cardiaca che perde, che può provocare insufficienza cardiaca.

"È stato davvero interessante per i chirurghi vedere ogni passaggio", ha affermato il ricercatore senior Ellen Roche, un ingegnere biomedico del Massachusetts Institute of Technology (MIT), a Boston. "Quando lavori con i pazienti, non puoi visualizzare il processo perché c'è sangue nel cuore."

I nuovi trattamenti per i problemi cardiaci devono essere sottoposti a test rigorosi su simulatori cardiaci e su soggetti animali prima di essere utilizzati negli esseri umani, hanno notato i ricercatori nelle note di fondo.

Sfortunatamente, i simulatori cardiaci esistenti hanno una durata di conservazione breve, da due a quattro ore, e non catturano completamente il complesso funzionamento di un cuore. Allo stesso tempo, gli studi sugli animali sono costosi e non sempre si applicano agli esseri umani.

Il cuore biorobotico è pensato per colmare queste lacune fornendo un metodo meno costoso con una durata di mesi anziché di ore, hanno detto i ricercatori.

"Il simulatore offre un enorme vantaggio come strumento di ricerca per coloro che studiano diverse condizioni e interventi sulle valvole cardiache", ha osservato Roche.

"Può fungere da piattaforma di formazione chirurgica per medici, studenti di medicina e i tirocinanti consentono agli ingegneri dei dispositivi di studiare i loro nuovi progetti e persino di aiutare i pazienti a comprendere meglio la propria malattia e i potenziali trattamenti", ha aggiunto.

Per questo studio, i ricercatori si sono concentrati su un disturbo chiamato rigurgito della valvola mitrale. , in cui la valvola tra le due camere cardiache di sinistra non si chiude correttamente.

Ciò causa una valvola cardiaca che perde attraverso la quale il sangue può fluire all'indietro, provocando mancanza di respiro, gonfiore degli arti e potenzialmente del cuore fallimento. Questa condizione colpisce più di 24 milioni di persone in tutto il mondo, hanno affermato i ricercatori.

Gli interventi chirurgici per risolvere questo problema sono molto complessi e richiedono tecniche precise. Quindi i ricercatori hanno utilizzato il cuore biorobotico, dotato di una valvola mitrale danneggiata, per testare tre diversi approcci.

I cardiochirurghi hanno corretto la valvola danneggiata ancorando la valvola con corde artificiali, sostituendo la valvola con una protesi e impiantando un dispositivo per aiutare la valvola a chiudersi.

Tutte e tre le procedure hanno avuto successo, ripristinando la pressione sanguigna, flusso sanguigno e funzione cardiaca, riferiscono i ricercatori.

Il rapporto è stato pubblicato il 10 gennaio sulla rivista Cell Press.

Il cuore biorobotico ha inoltre consentito al team di raccogliere dati in tempo reale durante chirurgia. Poiché il sangue artificiale è limpido, i chirurghi possono vedere direttamente cosa sta succedendo mentre lavorano.

Visto questo successo, il team di Roche mira a migliorare il cuore biorobotico rendendone più rapida la costruzione e progettando versioni con un aspetto uniforme durata di conservazione più lunga.

Stanno anche esplorando la tecnologia di stampa 3D che potrebbe consentire loro di ricreare un cuore umano sintetico.

"Il nostro cuore biorobotico può aiutare a migliorare il ciclo di progettazione del dispositivo, consentire iterazioni rapide, ottenere l'approvazione da parte delle normative corpi e lanciarli rapidamente sul mercato", ha affermato Roche in un comunicato stampa della rivista. "L'accelerazione e il miglioramento di questi processi alla fine andranno a vantaggio dei pazienti."

Fonti

  • Cell Press, comunicato stampa, 10 gennaio 2024
    • < p class='ddc-disclaimer'>Disclaimer: i dati statistici contenuti negli articoli medici forniscono tendenze generali e non riguardano singoli individui. I fattori individuali possono variare notevolmente. Cerca sempre una consulenza medica personalizzata per le decisioni sanitarie individuali.

    Fonte: HealthDay

    Pubblicato : 2024-01-12 04:15

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