Forskere brukte 3D-utskrift for å lage et mykt kunstig hjerte for første gang

Ny teknologi gjør det mulig å produsere forbedrede kunstige organer
Sveitsiske forskere har lykkes i å skape et mykt kunstig hjerte ved hjelp av en 3D-skriver. Hittil har eksisterende kunstige hjerter mange ulemper. Den nye produksjonsmetoden gjør at komplekse organer som det menneskelige hjerte kan genereres ved hjelp av 3-trykk. Disse organene fungerer bedre og ligner ekte organer i menneskekroppen i deres funksjon.

Forskerne ved ETH Zürich har lyktes med å produsere et kunstig hjerte ved hjelp av en 3D-skriver. Det nye, myke kunstige hjertet skal komme så nært som mulig til den naturlige modellen. Legene publiserte resultatene av studien i tidsskriftet "Kunstige organer".

Mange mennesker i verden lider av problemer med sitt hjerte. Kanskje kan noen av de berørte være hjulpet av resultatene av den nye undersøkelsen. For første gang har forskerne lykkes i å produsere et mykt hjerte ved hjelp av en 3D-skriver. (Bilde: Adiano / fotolia.com)

Hva er problemer med kunstige hjerter gjort så langt??
Det er selvsagt grunner til at naturen skal være modellen for nye kunstige hjerter. For eksempel er mekanikken til de tidligere opprettede kunstige hjerter svært utsatt for forstyrrelser. I tillegg har de tidligere produserte kunstige hjerter ingen puls. Konsekvensene for kroppen er fortsatt uklare, forklarer forskerne. Så et nyutviklet hjerte skal i beste fall være omtrent samme størrelse, form og funksjon som et ekte menneskelig hjerte, legger forfatterne til. Et annet problem med tidligere produserte hjerter er at metall- og plastmekanismer ofte er vanskelige å integrere i vevet. I tillegg kan det til og med føre til skade på blodbildet.

Sveitsiske forskere lager det første myke kunstige hjertet
Et lite lag på ETH, ledet av doktorand Nicholas Cohrs, har nå skapt det første myke kunstige hjertet. Det nye hjertet har også en pumpemekanisme hvor silikonventiler pumpe som et ekte hjerte, sier forskerne. Mekanismen fungerer som et ekte hjerte. Mellom de såkalte ventriklene ligger et kammer som fyller og tømmer. Dette skaper en pumpehandling som simulerer muskelkontraksjonen av det menneskelige hjerte, legger legene til.

Hvordan bygges det kunstige hjertet??
Hjertet ble skapt av såkalt 3D-utskrift. Denne teknikken tillot forskere å skape en kompleks intern struktur. Mykt og fleksibelt materiale brukes til dette. Hele kunstige hjertet er en individuell del, så det er ingen problemer med hvordan ulike interne mekanismer passer sammen, forklarer forfatterne. De eneste unntakene er ved innganger og utganger hvor blodet kommer inn og ut. Det nyopprettede hjertet veier 390 gram. Den har et volum på 679 cc. Som et ekte hjerte består det kunstige hjertet også av en høyre og venstre halvdel av hjertet, forklarer ekspertene videre.

Producerte hjerte er så langt bare svært kortstendige
I forskjellige tester kunne legene bestemme at det myke kunstige hjertet fungerer bra. Det kunstige hjertet lyktes i å pumpe et væske som ligner humant blod. Det er imidlertid fortsatt et problem med det nye kunstige hjertet. Hittil har materialet bare rundt 3.000 slag. Dette tilsvarer en kjøretid på omtrent en halv til tre fjerdedeler av en time, forklarer forfatterne. Etter en halv time vil materialet bli skadet av lasten.

Det nyutviklede hjertet Basis for et nytt konsept
Målet med forskningen var ikke å skape et hjerte som kunne bli implantert direkte, det var mye mer om å tenke i en helt ny retning i utviklingen, sier ekspertene fra Sveits. Materialets og ytelsenes motstandskraft må forbedres betydelig i fremtiden. Men det produserte hjerte er bevis på at det nye produksjonsbegrepet fungerer, legger forskerne til. "Som mekanisk ingeniør trodde jeg aldri jeg ville ha et mykt kunstig hjerte i hendene mine," forklarer Anastasios Petrou. "Jeg er nå så fascinert av denne undersøkelsen at jeg veldig mye vil fortsette å jobbe med utviklingen av kunstige hjerter," legger eksperten til. (As)