Биороботизированное сердце из MIT: живая ткань и робомышцы для испытания операций

Любое новое лекарство или хирургический метод для сердца проходит долгий и сложный путь проверки. Традиционно учёные полагаются на животных — дорого, этически спорно и не всегда точно отражает человеческую физиологию. Другой вариант — лабораторные симуляторы из мёртвых тканей, но они живут считанные часы и неспособны передать всю сложность живого органа. Выходит, мы либо мучаем зверей, либо довольствуемся грубыми копиями. Неужели третьего пути нет?

Теперь — есть. И он впечатляет.

Свиное сердце с робомышцами: как это работает

В свежей статье журнала Device команда MIT детально описала своё изобретение. Основа — реальная ткань сердца свиньи, но к ней добавлены мягкие роботизированные мышцы, которые заставляют её сокращаться. Получился уникальный гибрид: живые клетки обеспечивают биологическую аутентичность, а робототехника — точный контроль и долговечность.

Учёные уверены: их творение — это более дешёвая, но при этом куда более точная альтернатива животным моделям. И в отличие от хрупких симуляторов, это устройство может «жить» и функционировать несколько месяцев. Согласитесь, это уже серьёзный прорыв.

В качестве первого испытания команда смоделировала на своём искусственном сердце митральную регургитацию — опасный порок, при котором клапан между камерами сердца закрывается неплотно, и кровь течёт обратно. Они искусственно повредили клапан, а затем протестировали три разных хирургических метода его восстановления: подшивание тканей, установку полного протеза и имплантацию вспомогательного устройства. Все три операции прошли успешно, доказав, что модель работает и может быть полезным инструментом для отработки хирургических навыков.

Сейчас исследователи думают, как улучшить своё детище. Они хотят увеличить срок его службы, упростить производство и в перспективе вообще отказаться от свиных тканей, заменив их синтетическими материалами, напечатанными на 3D-принтере. Будущее, где новые методы лечения сердца будут тестироваться на таких вот «умных» гибридах, уже не за горами.