Ученые поделились подробностями разработки искусственного сердца — оно растет вместе с владельцем
Острый фарингит становится все боле массовым заболеванием. В странах и регионах, где медицина развита хуже, он зачастую приводит к ревматической лихорадке. Она вызывает воспаление и может повредить сердечные клапаны.
Для того, чтобы решить эту проблему, команда ученых из Института Висса и Гарвардской школы инженерных и прикладных наук Джона А. Полсона создала сердечный клапан FibraValve. Он растет вместе с владельцем, снижая количество инвазивных операций, проводимых на сердце.
Синтетический клапан изготавливается менее чем за 10 минут по новейшей технологии создания биоматериалов — focused rotary jet spinning (FRJS). Она предполагает выброс длинных свободно плавающих полимерных волокон центробежной силой, а их выравнивание — воздушными струями.
Так ученые могут конструировать каркасы с определенной ориентацией волокон. На них позже наносятся клетки для воссоздания формы и функциональности воспроизводимого органа — в данном случае сердечного клапана.
Главная цель FibraValve — поставка клеткам пациента схемы для регенерации с использованием их собственной живой ткани. Используя технологию FRJS, ученые надеются не только решить проблему ревматической лихорадки у детей, но и создать платформу для производства других подобных органов.
Предыдущий сердечный клапан компании — JetValve — был успешно имплантирован в сердце овцы, где происходила регенерация новых тканей. После успешного испытания технологии ее авторы сосредоточились на совершенствовании различных элементов произведенного органа.
Наиболее важным апгрейдом технологии стало применение материала PLCL для усиления клеточной инфильтрации после имплантации клапана. Фиброклапаны PLCL оказались более мягкими и эластичными, чем их предшественники.
Ученые также оптимизировали геометрию внутренних створок клапанов, чтобы свести к минимуму возможную утечку крови. Для оценки работы фиброклапана его имплантировали в сердце живой овцы методом малоинвазивной хирургии.
Искусcтвенный орган заработал сразу же, его створки открывались и закрывались синхронно с каждым ударом сердца. В течение первого же часа команда начала наблюдать инфильтрацию красных и белых телец, а также отложение белка фибрина на пористом каркасе клапана. Процесс имплантации не вызвал никаких проблем или повреждений органа.
Сейчас команда планирует продолжать опыты для дальнейшей оценки регенеративных возможностей и производительности клапана в целом. По их мнению, технология FRJS обладает огромным потенциалом для создания широкого спектра органов — от других клапанов до кровеносных сосудов.
Напомним, ранее мы рассказывали о том, что в России появились «браслеты здоровья». Их будут использовать в рамках единой платформы дистанционного контроля самочувствия «Цифровой аватар».
