Dokładna kopia serca pacjenta jest drukowana na drukarce 3D

Inżynierowie z Massachusetts Institute of Technology stworzyli robotyczne serce, które to potrafi

wydrukować na drukarce 3D. Miękki i elastyczny model całkowicie odwzorowuje wielkość i kształt serca pacjenta i pozwala dostosować leczenie do indywidualnych cech budowy i dysfunkcji serca.

Technologia tworzenia kopii serca i testowania na modelowej zastawce serca. Zdjęcie: Luca Rosalia i in., Science Robotics

Rozmiar i kształt centralnego elementu układu krążeniasystemy mogą się różnić w zależności od osoby. Różnice te są szczególnie widoczne u osób cierpiących na choroby serca: upośledzenie niektórych funkcji prowadzi do nadmiernej kompensacji w innych częściach, które „przejmują” czyjąś pracę. 

Inżynierowie używają obrazowania medycznegoserca pacjenta do zbudowania trójwymiarowego modelu komputerowego. Drukują gotowy model przy użyciu specjalnych atramentów na bazie polimerów. Rezultatem jest miękka, elastyczna skorupa, której kształt dokładnie dopasowuje się do serca pacjenta. Podobnie drukowana jest aorta - główna tętnica, która przenosi krew z serca do reszty ciała.

Model serca 3D. Wideo: Luca Rosalia i in., Science Robotics

Aby symulować pracę serca, inżynierowiewykonali specjalne rękawy, podobne do mankietów do pomiaru ciśnienia krwi, które owijają się wokół nadrukowanego serca i aorty. Spód każdego rękawa przypomina folię bąbelkową i jest precyzyjnie zaprojektowany. Kiedy rękaw jest podłączony do układu pneumatycznego, badacze mogą regulować ulatniające się powietrze, aby rytmicznie nadmuchać pęcherzyki w rękawie i skurczyć serce, naśladując jego pompowanie. 

Twórcy uważają, że lekarze mogąwykorzystać model do wyboru optymalnego leczenia dla pacjenta. Na przykład w przypadku leczenia zwężenia zastawki aortalnej mogą przetestować na tym modelu, która z wszczepialnych zastawek będzie działać najlepiej dla konkretnego pacjenta.

Czytaj więcej:

Znaleziono „niemożliwą” planetę. Wymyka się współczesnej nauce

Fizycy pokazali, co się dzieje, gdy zderzają się dwie czarne dziury

Biolodzy wyjaśniają, dlaczego na Marsie nie znaleziono jeszcze życia

Zdjęcie na okładce: Melanie Gonick, MIT