27. 2. 2023 18:56

Vědci tisknou srdce na zakázku, fungují stejně jako ta skutečná

3D tisk, biotechnologie, robotika, srdce

Žádná dvě srdce netlučou stejně. Velikost a tvar srdce se u jednotlivých lidí může lišit. Tyto rozdíly mohou být zvláště výrazné u lidí žijících se srdečním onemocněním, protože jejich srdce a hlavní cévy pracují usilovněji, aby překonaly jakoukoli narušenou funkci.

Inženýři z MIT věří, že díky robotickému srdci na míru pomohou lékařům přizpůsobit léčbu konkrétnímu tvaru a funkci srdce pacientů a pomohou lékařům při výběru nejvhodnějšího implantátu pro daného člověka. Tým vyvinul postup pro 3D tisk měkké a pružné repliky pacientova srdce. Poté mohou ovládat činnost repliky tak, aby napodobovala schopnost daného pacienta čerpat krev.

Postup zahrnuje nejprve převedení lékařských snímků pacientova srdce do trojrozměrného počítačového modelu, který pak mohou vědci vytisknout 3D tiskem pomocí inkoustu na bázi polymerů. Výsledkem je měkká, pružná skořepina v přesném tvaru pacientova vlastního srdce. Tým může tímto způsobem vytisknout také pacientovu aortu – hlavní tepnu, která odvádí krev ze srdce do zbytku těla.

Čtěte také

Některé České restaurace trestají nedojedená jídla poplatkem. Kdo nedojí, připlatí si

21. 5. 2026

Aby tým napodobil pumpovací činnost srdce, vyrobil rukávy podobné manžetám na měření krevního tlaku, které se obepínají kolem vytištěného srdce a aorty. Spodní strana každého rukávu připomíná přesně vzorovanou bublinkovou fólii. Když je rukáv připojen k pneumatickému systému, mohou výzkumníci vyladit odcházející vzduch tak, aby rytmicky nafoukl bubliny v rukávu a stáhl srdce, čímž napodobí jeho čerpací činnost.

Vědci mohou také nafouknout samostatný rukáv obklopující vytištěnou aortu a cévu tak stáhnout. Toto zúžení lze podle nich nastavit tak, aby napodobovalo aortální stenózu – stav, kdy se aortální chlopeň zužuje, což způsobuje, že srdce musí pracovat usilovněji, aby protlačilo krev tělem.

Lékaři běžně léčí aortální stenózu chirurgickou implantací syntetické chlopně navržené tak, aby rozšířila přirozenou chlopeň aorty. V budoucnu by podle týmu mohli lékaři svůj nový postup využít k tomu, aby nejprve vytiskli srdce a aortu pacienta a poté do vytištěného modelu implantovali různé chlopně, aby zjistili, která konstrukce bude pro daného pacienta nejlépe fungovat a sedět. Repliky srdce by mohly být také využívány výzkumnými laboratořemi a průmyslem zdravotnických prostředků jako realistické platformy pro testování terapií různých typů srdečních onemocnění.

Čtěte také