Silikondan Üretilen Yapay Kalp Araştırmacılar Tarafından Test Edildi!
Gerçek bir kalbe benziyor. Tamamen yumuşak olan bu yapay kalbin öncelikli hedefi: doğal bir kalbi olabildiğince benzer şekilde taklit etmek. Bu silikon kalp, Zürih’te Fonksiyonel Malzeme Mühendisliği Profesörü Wendelin Stark liderliğindeki grupta doktora öğrencisi olan Nicholas Cohrs tarafından geliştirildi. Doğal insan kalbinin, neden model olarak kullanılması gerektiği oldukça açıktır. Şuanda kullanılan kan pompalarının birçok dezavantajı vardır: hastada fizyolojik olarak nabız yokken, mekanik parçaları komplikasyonlara açıktır ve bu durumun hasta için bazı sonuçlar doğurduğu düşünülmektedir. Cohrs: “Bu nedenle, amacımız, hastanın kendi kalbiyle aşağı yukarı aynı boyutta olan yapay bir kalp geliştirmek ve insan kalbini şekil ve işlevsel olarak mümkün olduğunca taklit etmektir ” diyor.
İyi işleyen yapay bir kalp gerçek bir gerekliliktir: dünya çapında yaklaşık 26 milyon insan, zaten kalp donörü eksikliği varken, bu bekleyişte kalp yetmezliği sıkıntısı çekmektedir. Yapay kan pompaları, bir hastanın donör kalbi bulunana kadar veya kendi kalbi düzelene kadar geçen bekleme süresinde bir köprü görevi görerek hastaya yardımcı olur.
390 gram ağırlığında ve 679 cm3 hacminde olan bu yumuşak yapay kalp, 3D baskı cihazı kullanılarak, kaybolan mum döküm işlemi tekniğiyle silikondan yapıldı. Cohrs, “Komplex içyapısı ile bu bir silikon monoplaktır” diye açıklıyor. Bu yapay kalp, gerçek bir insan kalbi gibi bir sağ ve bir sol ventriküle (karıncık) sahiptir, ancak bu odacıklar septum (organ veya boşluğu kısımlara ayıran perde şeklinde ince bölme) ile değil, ek bir odayla ayrılmıştır. Bu oda, basınçlı hava ile doldurulup boşaltılır ve sıvıları kan odacıklarından pompalamak için gereklidir. Böylelikle oluşturulan bu sistem, insan kalbinin gerçek kasılmasının yerini tutar.
Yeni Bir Bakış Açısıyla Düşünmek
Profesör Mirko Meboldt önderliğindeki Zürih Ürün Geliştirme Grubu’nun doktora öğrencisi Anastasios Petrou, bu yumuşak yapay kalbin performansını değerlendirdi. Genç araştırmacılar deneylerin sonuçlarını Yapay Organlar bilimsel dergisinde yayımladılar.
Bu yumuşak yapay kalbin, temelde insan kalbine benzer şekilde çalıştığını ve hareket ettiğini kanıtladılar. Fakat, yine de bir problemi var: şu an sadece 3.000 atıma kadar dayanabiliyor, bu da bir ömrün yarısı ila dörtte üçüne karşılık geliyor. Bu süreden sonra, malzeme artık bu kasılmalara dayanamaz. Cohrs, “Bu sadece bir fizibilite testiydi. Amacımız, gerçek kalp yerine koyulmaya hazır bir kalbi sunmak değil, ancak, yapay kalplerin gelişimi için yeni bir yön oluşturularak bunu üzerinde düşünülmesini sağlamaktır” şeklinde açıklama yaptı. Tabi ki malzemenin gerilme mukavemeti ve performansı önemli ölçüde arttırılmalıydı.
Zürih Kalp, Araştırmacıları Bir Araya Getiriyor
Cohrs ve Petrou, Zürih ve Berlin’de çeşitli bilim dallarından ve kurumlardan gelen 20 araştırma grubunu bir araya getiren Zürih Tıp Üniversitesi’nin en önemli projesi olan Zürih Kalp Projesi’nde bir araya geldi. Araştırmanın bir kısmı, var olan kan pompalarının iyileştirilmesine odaklanmaktadır. Örneğin pompanın mekanik parçalarından kaynaklanan kan israfını azalmak gibi çalışmalar yapmaktadırlar. Diğer kısmı ise aşırı elastik zarları veya daha biyouyumlu (canlı dokuya zararlı olmayan) yüzeyleri keşfetmekteler. Bu araştırmalar, Zürih ve Berlin’deki klinik tedavi uzmanlarıyla yakın bir işbirliği içinde yapılıyor.
Araştırmacılar arasında ki canlı fikir alışverişi, Zürih Kalp Proje’ sinin bu alt çalışmalarına da yardımcı oldu. Kan pompaları için yeni teknolojiler üzerine çalışan Zürih Ürün Geliştirme Grubu Doktora öğrencileri, insan kardiyovasküler sistemini taklit edebilecekleri bir test ortamı geliştirdiler. Silikon kalp araştırmacıları, geliştirme süreci için insan kanıyla benzer viskoziteli bir akışkanın kullanımını da içeren bu test ortamından yararlandılar. Petrou “Şu anda sistemimiz dünyanın en iyilerinden biri” dedi.
Kalbi araştırmak her zaman çekici gelen bir görevdir ve hem Cohrs hem de Petrou, bu araştırma alanında kalmayı istiyorlar. Petrou “Makine mühendisi olarak, ellerimde yumuşak bir kalbe sahip olacağımı asla düşünmemiştim. Bu araştırmadan çok etkilendim, yapay kalplerin geliştirilme çalışmalarına devam etmek istiyorum” dedi.
Kaynak : sciencedaily.com
