3D-печать позволила создать мягкое искусственное сердце

Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха создали с помощью 3D-принтера полностью функциональное искусственное сердце. Оно состоит из двух желудочков, разделенных специальной камерой, которая выполняет роль мышц, надуваясь и сдуваясь. Прототип сердца весит 390 грамм и выдерживает около трех тысяч сокращений. Исследование опубликовано в журнале Artificial Organs.

Несколько десятков миллионов людей во всем мире страдают от сердечной недостаточности и других серьезных сердечно-сосудистых заболеваний и синдромов. В случае, когда из-за заболевания жизнь пациента находится под угрозой, зачастую применяется пересадка сердца. Но донорских сердец гораздо меньше, чем страдающих от таких заболеваний, поэтому существуют разработки и успешные операции по пересадке искусственных сердечных насосов. Как правило, такие искусственные аппараты имплантируются на небольшой срок, и позволяют пациенту дожить до пересадки настоящего донорского сердца.

Ученые из Швейцарии решили разработать такой аппарат, который будет максимально похожим на настоящее сердце по размеру, функциям, и будет таким же мягким. Орган состоит из двух желудочков, разделенных специальной камерой. Она выполняет роль сердечной мышцы. Камера периодически надувается и сдувается за счет воздушного насоса, и, поскольку на входах и выходах из желудочков встроены клапаны, жидкость может прокачиваться через сердце.

Имплант был создан с помощью 3D-принтера. На нем была напечатана форма, в которую затем вливался силикон. Исследователи провели испытания прототипа, в которых аппарат прокачивал жидкость с аналогичной крови вязкостью. Выяснилось, что из-за применяемого материала импланта, он может выдержать около трех тысяч сокращений, то есть менее часа при нормальном пульсе. Ученые считают это успешным доказательством концепции, и в будущем планируют совершенствовать устройство для более продолжительной работы.

В 2016 году американские ученые представили биопринтер, который печатает органы из специального гидрогеля с высокой концентрацией живых клеток. А другая группа ученых смогла напечатать на 3D-принтере мышцы с датчиками, регистрирующими интенсивность сокращений.

Григорий Копиев