Inimile umane printate 3D, viitorul operațiilor pe cord

Inginerii de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT) din SUA au dezvoltat o modalitate de imprimare 3D a inimilor robotizate.

Fiecare inimă este unică. Organul nu doar că are o formă și o mărime variabilă de la o persoană la alta și se schimbă odată cu vârsta, dar chiar și textura sa este diferită în funcție de sexul masculin sau feminin. Acest nivel de idiosincrazie este normal. Dar, pentru persoanele care trăiesc cu boli de inimă sau cu efecte congenitale, acesta poate duce la un efort suplimentar. În astfel de cazuri, inimile lor și vasele de sânge asociate trebuie să lucreze mai mult ca să depășească orice limite ale funcției lor.

Acum, inginerii conduși de Ellen Roche, profesor de inginerie mecanică la MIT, au dezvoltat o modalitate de imprimare personalizată a inimilor robotizate. Tehnologia ar putea reproduce bătăile inimii unui pacient și modul în care inima ar pompa în mod natural sângele în organism.

Lucrarea a fost publicată în jurnalul Science Robotics.

Ce presupune procedura de imprimare 3D a inimilor?

Procedura implică convertirea imaginilor scanate ale inimii unui pacient într-un model computerizat tridimensional, care poate fi apoi imprimat cu ajutorul unui fotopolimer rigid, un tip de polimer care se solidifică sub acțiunea luminii ultraviolete.

Odată imprimat și întărit, fotopolimerul este extrem de flexibil. Atunci când este folosit pentru a crea inimile modelate, rezultă o coajă moale și flexibilă, care este o reproducere perfectă a inimii proprii a pacientului. Aceeași metodă poate să fie folosită pentru a imprima aorta unui pacient, artera care transportă sângele de la inimă către restul corpului, potrivit IFL Science.

Echipa poate apoi să atașeze manșoane fabricate în jurul inimii și a aortei. Aceste manșoane prezintă o parte inferioară, asemănătoare cu o folie cu bule de aer care, atunci când este conectată la un mic sistem de pompare a aerului, se umflă ritmic. Astfel, inima imprimată se strânge și se contractă, la fel ca acțiunea sa naturală de pompare.

„Toate inimile sunt diferite. Există variații mari, mai ales atunci când pacienții sunt bolnavi. Avantajul sistemului nostru este că noi putem nu numai să recreăm forma inimii pacientului, ci și funcția sa atât în fiziologie, cât și în cazuri de boală”, a declarat Luca Rosalia, un student absolvent al programului MIT-Harvard în domeniul științelor și tehnologiei sănătății.

Implanturile ar putea cândva susține viața

Folosind imprimarea 3D, inginerii au reușit să umfle un manșon separat în jurul unei aorte imprimate, într-un mod care să imite stenoza aortică. Profesoara Roche și colegii săi au implantat apoi valve sintetice în aorta imprimată, modelată pe anumiți pacienți care suferă de această afecțiune. Ei au constatat că, atunci când au activat acțiunea de pompare, implanturile s-au comportat la fel ca la un pacient real.

Inginerii speră că această inovație le va permite să colaboreze cu medicii, pentru a găsi cele mai bune implanturi pentru inimi.

„Pacienții și-ar face imagistica, pe care o fac oricum, iar noi am folosi-o ca să creăm acest sistem, în mod ideal, în decurs de o zi. Odată ce sistemul ar fi funcțional, clinicienii ar putea testa diferite tipuri și dimensiuni de valve și ar vedea care funcționează cel mai bine, apoi ar putea să o folosească pentru implantare”, a spus Christopher Nyugen, coautor al inovației.

Vă mai recomandăm și: 

Portretul lui Mozart din copilărie s-a întors la Verona sub formă de clonă 3D

Exercițiile fizice făcute dimineața, asociate cu cel mai mic risc de boli cardiace și AVC

Ar putea „organele-pe-cip” să înlocuiască animalele în experimentele medicale?

Transplantul de uter permite femeilor sarcini reușite, arată un studiu. Care sunt costurile?