ساخت قلب مصنوعی به کمک تکنولوژی پرینت سه‌ بعدی

محققان جهش‌های بسیار بزرگی در سال‌های اخیر و در زمینه اعضای مصنوعی تجربه کرده‌اند و باعث پیشرفت بسیار این علم در جهان شده‌اند. همچنین تحقیقات زیادی که در زمینه‌های رباتیک نرم صورت گرفته، کمک شایانی به پیشرفت علوم اعضای مصنوعی کرده است. ساخت یک دست رباتیک که بتواند همانند دست طبیعی انسان حرکاتی انجام دهد و وسایل را جابه‌جا کند، یک نمونه واقعی از اعضای مصنوعی است؛ اما ارگان‌های حیاتی بدن همانند قلب، روند پیچیده‌تری دارند. با وجود این، محققان سوئیسی این مورد را نیز به دنیای علوم اعضای مصنوعی نشان داده و از آن رونمایی کرده‌اند.

یکی از مشکلات استفاده از پلاستیک و فلز به‌عنوان مواد اولیه قلب مصنوعی، ناسازگاری بافت‌های بدن انسان با آن‌ است که حتی ممکن است به دلیل حرکت‌های غیرطبیعی‌، به بدن انسان صدمه بزند.

مقاله‌های مرتبط:

یک گروه کوچک در ETH که توسط دانشجوی دکتری نیکولاس کورز رهبری می‌شود، قلبی ساخته است که می‌توان گفت اولین قلب مصنوعی کاملاً نرم محسوب می‌شود و عمل پمپاژ خون را به‌وسیله‌ی بطن‌های سیلیکونی انجام می‌دهد که از نظر کارکرد کاملاً شبیه قلب طبیعی انسان است.

البته نه دقیقاً شبیه یک قلب طبیعی که بین بطن‌های آن یک دیواره نازک وجود دارد؛ اما محفظه‌هایی برای پر و خالی شدن وجود دارند که می‌توانند عمل پمپاژ خون را شبیه‌سازی کنند و شبیه به قلب طبیعی انسان هستند.

artificial-heart

ساخته‌ شدن قلب به کمک تکنولوژی پرینت سه‌بعدی، به محققان اجازه می‌دهد داخل آن را کاملاً دقیق طراحی کنند و ساختاری مشابه با قلب بسازند. مهم‌تر اینکه از مواد نرم استفاده می‌کنند و انعطاف‌پذیری بالایی به قلب مصنوعی می‌دهند.

تمامی این قلب از یک تکه تشکیل شده است که باعث می‌شود نگرانی خاصی در مورد هماهنگی مکانیسم‌های داخلی آن وجود نداشته باشد و تمام توجه به دریچه‌های ورودی و خروجی قلب معطوف شود.

در تست‌های انجام‌شده قلب مصنوعی به‌خوبی کار می‌کند و پمپاژ کردن مایعی شبیه خون در جسمی همانند بدن، بدون مشکل انجام می‌شود؛ البته اگر آن حباب‌های هوایی را که باعث مرگ انسان می‌شوند، نادیده بگیریم!

artificial_soft_heart_test

قلب ساخته‌شده فقط یک نمونه مفهومی است و هنوز خبری از استفاده آن به‌عنوان یک ایمپلنت واقعی نیست. همچنین ماده‌ای که قلب از آن ساخته شده است، پس از چند هزار پمپاژ از بین خواهد رفت که این یعنی زندگی برای نیم ساعت!

اما هدف اصلی، ساخت این قلب با ماده‌ای است که بتواند برای مدت‌زمان بسیار بیشتری کار کند و به‌راحتی خراب نشود.

آناستازیوس پترو، از محققان این پروژه، می‌گوید:

به‌عنوان یک مهندس مکانیک هیچ‌گاه فکر نمی‌کردم که بتوانم یک قلب مصنوعی نرم را در دست خود لمس کنم.

با این حال هنوز راهی طولانی تا داشتن قلب‌های مصنوعی واقعی و کارآمد پیش رو داریم. تحقیقات اخیر محققان در مجله سازندگان عضو‌های مصنوعی منتشر شده و از طریق سایت willey قابل دسترسی و مطالعه است.

منبع: زومیت