Wissenschaftler haben ein bionisches „Herz“ entwickelt, das die Schlagbewegung eines echten Dings simuliert.
Ingenieure des Massachusetts Institute of Technology (MIT) sagen, dass ihr sogenanntes Bioroboter-Hybridgerät zum Testen künstlicher Klappen und anderer Herzgeräte wie Schrittmacher und Defibrillatoren ohne die Notwendigkeit von Tierversuchen verwendet werden könnte.
Dr. Ellen Roche, Assistenzprofessorin für Maschinenbau am MIT und eine der Studienautorinnen, sagte:„Regulatorische Tests von Herzgeräten erfordern viele Ermüdungstests und Tierversuche. [Das neue Gerät] könnte realistisch darstellen, was in einem echten Herzen passiert, um die Anzahl der Tierversuche zu reduzieren oder das Design schneller zu wiederholen.“
Das Team glaubt auch an seine Ergebnisse, die in der Zeitschrift Science Robotics veröffentlicht wurden , könnten eines Tages zur Entwicklung künstlicher Herzen für Menschen verwendet werden.
Dr. Chris Nguyen vom Cardiovascular Research Center des Massachusetts General Hospital und Co-Hauptautor der Studie sagte:„Mit weiterer Gewebezüchtung könnten wir möglicherweise sehen, dass das biorobotische Hybridherz als künstliches Herz verwendet wird – eine dringend benötigte potenzielle Lösung angesichts der globale Herzinsuffizienz-Epidemie, bei der Millionen von Menschen einer konkurrierenden Herztransplantationsliste ausgeliefert sind.“
Das Team entwickelte ein robotisches Myokard – das muskulöse äußere Gewebe des Herzens – und wickelte es wie eine „Luftpolsterfolie“ um das innere Herz eines Schweins, indem es einen Gewebe-Silikon-Klebstoff namens TissueSil verwendete, den es selbst entwickelte.
Die künstlichen Muskeln des robotischen Myokards waren in der Lage, das Muster der natürlichen Muskelfasern des Herzens nachzuahmen und wirkten zusammen, um das innere Herz zusammenzudrücken und zu drehen, ähnlich wie ein echtes Herz schlägt und Blut pumpt.
Dr. Roche fügte hinzu:„Das Gerät ist ein echtes biologisches Herz, dessen zähes Muskelgewebe durch eine weiche Robotermatrix aus künstlichen Herzmuskeln ersetzt wurde, die einer Luftpolsterfolie ähnelt.“
Das Team sagt, dass es die Herzfrequenz, Kontraktilität und das Schlagvolumen seines bionischen Herzens steuern kann, um ein krankes Herz zu simulieren. Die Forscher glauben, dass diese Art der Modellierung verwendet werden kann, um Designern beim Testen von Herzgeräten wie Herzklappenprothesen, Herzschrittmachern und Defibrillatoren zu helfen.
Dr. Nyugen sagte:„Stellen Sie sich vor, dass das Herz eines Patienten vor der Implantation eines kardialen Geräts gescannt werden könnte, und dann könnten Ärzte das Gerät so einstellen, dass es lange vor der Operation beim Patienten optimal funktioniert.“