バイオロボティック心臓は本物を模倣し、さらなる研究の可能性

BPharm の Carmen Pope によって医学的にレビューされています。最終更新日は 2024 年 1 月 11 日です。

執筆者 Dennis Thompson HealthDay レポーター

2024 年 1 月 11 日木曜日 -- を組み合わせたバイオロボット心臓シリコーンロボットポンプを備えた生物学的ブタ心臓は、心臓病を理解し、潜在的に治療するための新しいツールを研究者に提供しています。

科学者は、左心室の心筋を柔らかいシリコーンロボットポンプに置き換えることによって心臓を構築しました。空気を動力源とするシステム。

ポンプを膨張させると、本物の心筋のように心臓をひねって圧迫し、自然な心拍をシミュレートします。

研究者らは、このバイオニック臓器を使用して、心不全を引き起こす可能性がある漏れのある心臓弁を治療する外科的方法をテストしました。

「外科医が各段階を観察するのは非常に興味深いものでした」と上級研究者は述べています。エレン・ロッシュは、ボストンのマサチューセッツ工科大学 (MIT) の生物医学エンジニアです。 「患者を治療しているとき、心臓には血液が流れているため、そのプロセスを視覚化することはできません。」

心臓疾患の新しい治療法は、使用前に心臓シミュレーターと動物を使った厳格なテストを受けなければなりません。

残念ながら、既存の心臓シミュレーターの有効期限は 2 ~ 4 時間と短く、心臓の複雑な働きを完全には捉えていません。同時に、動物実験は高価であり、必ずしも人間に応用できるとは限りません。

バイオロボット心臓は、保存期間が数時間ではなく数か月である安価な方法を提供することで、これらのギャップを埋めることを目的としています。研究者らはこう述べた。

「このシミュレーターは、さまざまな心臓弁の状態や介入を研究する人にとって研究ツールとして非常に有益です」とロシュ氏は述べています。

「臨床医や医学生にとって、外科トレーニングのプラットフォームとして機能します」 、および研修生は、デバイスエンジニアが新しい設計を研究できるようにし、さらに患者が自分の病気と潜在的な治療法をより深く理解できるように支援します」と彼女は付け加えました。

この研究では、研究者らは僧帽弁逆流と呼ばれる疾患に焦点を当てました。 2 つの左心室の間の弁が適切に閉まらない状態です。

これにより、心臓弁に漏れが生じ、血液が逆流し、息切れ、手足の腫れ、場合によっては心臓の腫れを引き起こす可能性があります。失敗。研究者らによると、この症状は世界中で 2,400 万人以上が罹患しています。

この問題を解決する手術は非常に複雑で、正確な技術が必要です。そこで研究者らは、損傷した僧帽弁を備えたバイオロボット心臓を使用して、3 つの異なるアプローチをテストしました。

心臓外科医は、人工コードで弁を固定し、弁を補綴物に置き換え、弁が閉じるのを助ける装置を移植することによって、損傷した弁を修復しました。

3 つの処置はすべて成功し、血圧が回復しました。

この報告書は、1 月 10 日に雑誌 Cell Press に掲載されました。

バイオロボティック心臓により、チームは心臓の検査中にリアルタイム データを収集することもできました。手術。人工血液は透明であるため、外科医は作業中に何が起こっているかを直接確認できます。

この成功を受けて、ロシュ​​のチームは、バイオロボット心臓の構築を迅速化し、均一なバージョンを設計することでバイオロボット心臓の改良を目指しています。保存期間が長くなります。

彼らはまた、人間の人工心臓を再現できる可能性のある 3D プリント技術も研究しています。

「私たちのバイオロボット心臓は、デバイスの設計サイクルを改善し、迅速な反復を可能にし、規制当局の承認を得るのに役立つ可能性があります。」遺体を発見し、迅速に市場に投入します」とロシュ氏はジャーナルのニュースリリースで述べた。 「これらのプロセスの迅速化と改善は、最終的に患者の利益につながります。」

出典

  • Cell Press、ニュースリリース、2024 年 1 月 10 日
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    出典: HealthDay

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