Para peneliti dari Eindhoven bekerja dengan mitra di jantung hibrida: jantung robot yang lembut yang pada akhirnya harus dapat menarik sel -sel tubuh sendiri untuk mencegah penolakan dan komplikasi. Konsorsium penelitian sekarang telah menerbitkan hasil tes pertama dengan prototipe awal Komunikasi Alam.
Prototipe yang ditampilkan dalam publikasi berhasil memompa darah menggunakan komponen robot lunak. Langkah selanjutnya adalah menambahkan lapisan batin sintetis yang dapat terdegradasi yang terbuat dari bahan biokompatibel, yang dikembangkan oleh para peneliti TU/E. Meskipun lapisan inovatif ini belum termasuk dalam versi yang digunakan untuk pengujian awal, hasil yang menjanjikan mengkonfirmasi bahwa fondasi teknis cukup kuat untuk bergerak maju.
Jantung hibrida, yang dikembangkan di bawah kepemimpinan Erasmus MC, ditujukan untuk pasien dengan gagal jantung. Ini meniru ritme alami jantung dan lingkungan jaringan lunak menggunakan 'otot' robotik yang fleksibel (septum). Pendekatan ini bertujuan untuk mengurangi komplikasi seperti gumpalan darah, penolakan kekebalan tubuh, dan infeksi. Perangkat ini menawarkan alternatif yang menjanjikan untuk donor hati, yang kekurangan pasokan, dan pada akhirnya dapat menggantikan teknologi jantung buatan saat ini.
Hati robot yang tumbuh dengan tubuh
Pada fase berikutnya, para peneliti akan menambahkan lapisan dalam khusus yang dikembangkan di TU/E. Lapisan ini dirancang untuk menarik sel -sel pasien sendiri, secara bertahap membentuk jaringan alami saat bahan sintetis rusak. Seiring waktu, hanya jaringan hidup dari tubuh yang tersisa. Ini mengurangi risiko gumpalan darah dan meningkatkan penerimaan oleh sistem kekebalan tubuh, berpotensi memungkinkan jantung robot berfungsi lebih lama.
“Jika kita dapat mengembangkan bahan yang memicu respons penyembuhan tubuh sendiri, kita semakin dekat ke jantung buatan regeneratif, di mana kita menanamkan biomaterial yang menarik sel dan secara bertahap berubah menjadi jaringan hidup,” kata Carlijn Bouten, Tu/E Profesor interaksi sel-matrix.
“Kami telah memelopori pendekatan ini sebelumnya dengan katup jantung, pembuluh darah, dan stent vaskular, yang menyebabkan spin-off seperti Xeltis dan Stentit. Sekarang kami mengambil langkah berikutnya menuju jantung yang berfungsi penuh.”
Biokoasi sedang dikembangkan oleh Bouten dan rekan -rekannya Patricia Dankers, Anthal Smits, dan peneliti lain dari Departemen Teknik Biomedis.
Tes pertama yang menjanjikan
Tes awal, dijelaskan dalam Komunikasi Alammenunjukkan bahwa prototipe mampu memompa darah di bawah kondisi laboratorium dengan kekuatan yang mirip dengan jantung yang asli. Itu juga terus berfungsi selama hampir satu jam pada hewan uji besar. Jantung robot yang lembut, dibuat dengan bahan fleksibel dan ditenagai oleh tekanan udara, juga dapat dikontrol tanpa sinyal elektronik, yang telah menjadi metode umum sampai sekarang.
Associate Professor BAS Overvelde dan peneliti Luuk Van Laake, keduanya dari Departemen Teknik Mesin TU/E, menunjukkan di lab bahwa prinsip -prinsip fisik yang sama di balik sputtering botol kecap dapat dimanfaatkan untuk menciptakan detak jantung di jantung robot.
BAS Overvelde: “Kami ingin menemukan cara untuk membuka dan menutup katup jantung dengan penggunaan perangkat lunak atau elektronik yang minim. Katup lunak yang kami gunakan melakukan hal itu. Ini terbuka dan ditutup secara otomatis ketika kami mengirim aliran udara yang stabil melalui pompa. Tidak ada sinyal listrik tambahan yang diperlukan.”
Para peneliti menggambarkan hasilnya sebagai tonggak ilmiah. “Perkembangan ini membawa kita selangkah lebih dekat ke jantung buatan dengan lebih sedikit komplikasi dan kualitas hidup yang lebih baik untuk pasien kita,” kata Jolanda Kluin, ahli bedah kardio-toraks dan pemimpin proyek hati hibrida di Erasmus MC.
Langkah selanjutnya adalah mengembangkan versi jantung robotik yang sepenuhnya ditanamkan untuk pengujian jangka panjang dalam model praklinis. Jika uji coba tersebut berhasil, transisi ke aplikasi manusia dapat dimulai. Tujuannya adalah untuk mencapai ini dalam sepuluh tahun.
Gagal jantung mempengaruhi jutaan orang di seluruh dunia
Di Belanda, sekitar 250.000 orang hidup dengan gagal jantung. Bagi banyak orang, transplantasi jantung adalah satu -satunya pilihan yang tersisa tetapi hati donor langka, dan daftar tunggu panjang. Banyak pasien meninggal saat menunggu, dengan setengahnya tidak bertahan lebih dari lima tahun. Secara global, 23 juta orang dipengaruhi oleh gagal jantung.
Holland Hybrid Heart adalah konsorsium universitas, universitas ilmu terapan, perusahaan, dan organisasi pasien. Secara total, 15 pasangan bekerja bersama dalam pengembangan hati robot. 4 juta euro dalam pendanaan pada tahun 2023 sebagai bagian dari agenda sains nasional Belanda (NWA).
Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi Holland Hybrid Heart.
- Maziar Arfae, Annemijn Vis, Paul Aa Bartels, Lucas C. Van Laake, Lucrezia Lorenzon, Dina M. Ibrahim, Debora Zrinscak, Anthal IPM Smits, Andreas Henseler, Matteo Ciancher, Patricia Yw Dankers, Carlijn Vc Bouten, Johannes TB Ovricalde & Jolanda Kluin
