Впервые создано биомеханическое человеческое сердце

Впервые создано биомеханическое человеческое сердце

Ученые и инженеры создали сердце-киборг, состоящее из комбинации искусственных материалов и живой тканий. Новое устройство может помочь миллионам людей, которые ждут пересадки сердца.

Французская компания Carmat создала новый тип искусственного сердца, который сочетает синтетические и биологические материалы, а также датчики и специальное программное обеспечение, которое имитирует работу живого сердца.

Разработчики Carmat в конце мая получили разрешение проверить свое изобретение в условиях реальной имплантации пациентам в четырех клиниках в Европе и на Ближнем Востоке. Если биомеханическое сердце будет работать безопасно и эффективно, оно будет применяться для лечения пациентов, которым по тем или иным причинам не могут или не успевают пересадить живое донорское сердце.

Только в США около 5,7 млн. человек имеют сердечную недостаточность, то есть, их сердца не могут поставлять достаточно крови и кислорода к другим органам. Понятно, что нет и речи о том, чтобы найти столько доноров, и эта проблема глобальная – больных гораздо больше, чем донорских органов.

В настоящее время к использованию в США, Канаде и Европе одобрено лишь одно искусственное сердце, производимое американской компанией SynCardia Systems. Но его используют в основном для пациентов, которым не полагается пересадка донорского сердца, то есть тем, у кого нет других шансов. Кроме того, оно тяжелое (6,1 кг) и требует сложного дополнительного оборудования, которое размещается в отдельной сумке-контейнере.

Попытки полностью заменить человеческое сердце протезом началась десятилетия назад, но до сих пор полноценную замену живому сердцу создать не удалось. На первый взгляд, сердце – это простой насос, а при нынешних технологиях создать достаточно компактный насос, казалось бы, совсем не трудно. Однако не все так просто, поскольку наше сердце обладает фантастической производительностью. Оно не только выдерживает существование внутри организма, но и сокращается 35 миллионов раз в год. Кроме того, искусственные имплантаты вызывают различные осложнения, такие как инсульт, вызванный образованием тромбов. Из-за этого аппараты, заменяющие сердце, служат лишь временной мерой в ожидании трансплантации донорского органа.

Тем не менее, попытки создать полнофункциональное искусственное сердце не прекращаются. Устройство Carmat на сегодняшний день является одним из самых совершенных аналогов живого сердца.

В конструкции Carmat используются две камеры, каждая из которых разделена мембраной. С одной стороны мембраны находится жидкость, которую перемещает мотор-насос, а с другой – кровь. Часть мембраны, контактирующая с кровью, изготовлена из живой ткани, полученной из сердечного мешка коровы. Это делает искусственное сердце более биосовместимым и снижает риск осложнений. В частности, уменьшается вероятность образования тромбов, что позволяет значительно снизить потребление антикоагуляционных лекарств.

Уникальной особенностью Carmat является наличие датчиков, которые регулируют интенсивность работы насоса в зависимости от физической нагрузки реципиента. Врачей больше всего беспокоит надежность и срок службы нового искусственного сердца, которое должно без сбоев выдавать до 100 тыс. и более ударов в сутки. Это очень большая нагрузка – другие механические заменители сердца могут работать в таком режиме 2-3 года.

Устройство Carmat является лишь одним из нескольких проектов по созданию искусственного сердца. Другие, правда, еще не дошли до стадии клинических испытаний, но некоторые обещают быть гораздо компактнее и надежнее всех существующих прототипов.

Дело в том, что очень сложно создать высоконадежный импульсный насос: имитация сокращений живого сердца требует клапанов, насосов и других механических частей, которые склонны к износу. Более перспективными были бы обычные проточные насосы, которые качают кровь, как обычный водяной насос с крыльчаткой. Например в Texas Heart Institute разработали такой тип искусственного сердца, основанный на прямоточном насосе с ротором на магнитном подвесе. Потенциально такой насос может проработать без ремонта десятилетия, но до сих пор непонятно, как отреагирует организм на отсутствие привычного сердцебиения. Теоретически, изменение мощности насоса будет создавать необходимые пульсации кровотока. В ближайшее время работоспособность насоса планируют проверить на телятах, так что в ближайший год-два будет подтверждена или опровергнута работоспособность данного принципа построения искусственного сердца.

Источник: rnd.cnews.ru

Похожие новости:
Создано биомеханическое сердце
Искусственное сердце на основе тканей коровы и механических компонентов готовится к клиническим испытаниям на людях. Попытки создать искусственный заменить человеческого сердца продолжаются уже несколько десятилетий. Но к устройству, которое должно бесперебойно работать, выталкивая кровь 35 миллионов раз в год, как это делает настоящее ..
2013-06-4 966 0 Технология
0
Врачи впервые осуществили пересадку «мертвого» сердца
Австралийские хирурги первыми в мире пересадили трем пациентам «мертвое» сердце, сообщает The Guardian. Трансплантацию сердца, которое уже перестало биться, ученые назвали эпохальным событием: благодаря новой технике увеличится набор пригодных для пересадки органов, что сохранит как минимум ..
2014-10-27 1178 0 Технология
1
Пульс науки: японские ученые вырастили клетки сердца
Важнейшее достижение медицины, способное спасти миллионы жизней: японские генетики во главе с российским ученым Константином Агладзе впервые вырастили из стволовых клеток живое человеческое сердце. Это прорыв не только для трансплантологии, но и для фармацевтики: на созданных таким образом органах можно ..
2013-03-5 1235 0 Технология
0
Микроскопические машины впервые отправились в путешествие по организму животных
Ученые впервые успешно запустили микроскопические машины в организм мышей. Нагруженные наночастицами устройства донесли свой груз до желудка животных. Об исследовании рассказывает журнал ACS Nano, а коротко о нем сообщило агентство BBC News. Раньше такие микромоторы тестировались лишь на образцах клеток. ..
2015-01-22 5450 0 Технология
0
В Японии создали медицинский датчик высокой точности
Японские ученые изобрели тонкий липкий датчик, который может быть приклеен на подвижные швы, сердце и другие живые ткани тела. Новое открытие дает возможность имплантировать в организм датчики, которые сложно обнаружить, и позволяет врачам больше ..
2014-12-23 9575 0 Технология
0
Индия: первая операция по вживлению насоса сердца
В Индии впервые проведена операция по вживлению в тело пациента искусственного сердечного насоса. Сложнейшую процедуру перенёс 42-летний мужчина после того, как ему поставили диагноз редкой болезни сердца. Операцию провели в больнице города Ченнаи. Теперь Сатиш Кумар сможет ..
2013-10-1 1043 0 Технология
0
Ученые вырастили сердечные мышцы для морских свинок
Ученые восстановили поврежденные участки сердечной мышцы морских свинок при помощи клеток сердца (кардиомиоцитов), выращенных из человеческих эмбриональных стволовых клеток, сообщает The Seattle Times. Сердце морской свинки бьется со скоростью 200-250 ударов в минуту, примерно на верхнем ..
2012-08-9 1175 0 Технология
0
Стволовые клетки не восстанавливают сердце у взрослых
Данные исследования ученых из Корнельского университета и университета Бонна говорят, что стволовые клетки и в правду могут заменить мертвые ткани сердца после сердечного приступа в раннем возрасте, но те же клетки теряют эту регенеративную способность у взрослых.Исследование, которое провели на мышах, показало, ..
2012-08-1 1304 0 Технология
0
Робот-хирург успешно провел первую операцию на желчном пузыре
Робот-хирург daVinci Surgery Robot успешно провел свою первую хирургическую операцию. Он без непосредственного участия человека удалил пациенту желчный пузырь с плохим оттоком. Робот оснащен системой 3D-обзора, гибкими "руками" и панелью управления, при помощи которой врач может ..
2014-09-16 1180 0 Технология
0
В США впервые успешно заморозили и разморозили органы
Ученые из Минесотского университета разработали новый способ криоконсервации органов, при котором их оттаивание не наносит ущерба клеткам. Для этой цели исследователи использовали наночастицы и катушку индуктивности, позволяющие нагревать биологические ткани равномерно. Об этом сообщает издание Gizmodo.Органы, предназначенные ..
2017-03-05 4659 0 Технология
0
Ведущие специалисты трасплантологи собрались в Москве
В Москве в эти дни решаются судьбы тысяч тяжелобольных людей. На первом национальном конгрессе трасплантологи сформулируют положения, которые в перспективе лягут в основу законодательства, регулирующего эту деликатную сферу медицины. О необходимости изменений в этой отрасли говорится и в телеграмме, которую участникам форума ..
2013-05-30 756 0 Технология
0
Разработана 4D печать, при которой предметы самоорганизуются
Мы живем в трехмерном мире, но иногда в наших разговорах всплывает 4D, например, когда мы описываем четвертое измерение в фильмах или выдвигаем гипотезу по метафизике - это, тот же основополагающий принцип: желание превзойти нынешний уровень человечества и/или понять человеческое состояние, сообщает it-site.net. Армия ..
2013-12-2 1532 0 Технология
0
Разработана 4D печать, при которой предметы самоорганизуются
Мы живем в трехмерном мире, но иногда в наших разговорах всплывает 4D, например, когда мы описываем четвертое измерение в фильмах или выдвигаем гипотезу по метафизике - это, тот же основополагающий принцип: желание превзойти нынешний уровень человечества и/или понять человеческое состояние, сообщает it-site.net. Армия ..
2013-12-2 0 0 Технология
0
Электронные татуировки могут прослушивать сердце плода
Электронный пластырь может анализировать сложные мозговые волны и прослушивать сердце плода. В ближайшее время анализ мозга может значительно упроститься. «Электронные татуировки», содержащие гибкие электронные схемы могут записывать некоторые сложные процессы мозга точно ..
2013-04-27 1944 0 Технология
0
Исследователи ищут способы реанимации мертвых
Группа ученых, клинических врачей и инженеров в Реанимационном центре Пенсильванского университета, работает над поиском методов возвращения к жизни пациентов, пробывших длительное время в состоянии клинической смерти. Все начинается на клеточном уровне, рассказывает iscience.ru. По словам адъюнкт-профессора реаниматологии доктора ..
2012-02-11 1463 0 Технология
0