È stato creato un cuore biorobot che imita persino il battito umano
Un gruppo di scienziati ha creato un cuore biorobotico che batte come un vero cuore umano, unendo tessuto cardiaco reale e tecnologia robotica morbida. Questo modello, che cattura la complessità di un cuore umano in un modo finora impossibile, potrebbe rappresentare una svolta nella ricerca e nel trattamento delle malattie cardiache.
Come funziona?
Il dispositivo utilizza un sostituto muscolare a base di silicone per pompare il sangue, dimostrando un’azione simile a quella di un cuore vivente. Prima che qualsiasi intervento medico possa essere utilizzato su un paziente reale, deve ovviamente essere testato approfonditamente per verificarne la sicurezza e l’efficacia.
Per le procedure che coinvolgono l’organo, i ricercatori possono scegliere tra diverse opzioni: simulatori, che, sebbene abbiano una breve durata limitata a poche ore e non riescano a replicare completamente tutte le strutture individuali, offrono un’alternativa efficiente; e gli studi sugli animali, sebbene ancora preziosi in diverse aree della ricerca medica, risultano costosi, richiedono tempo e sono indubbiamente oggetto di numerose controversie.
Gli sforzi per ridurre la necessità di utilizzare animali vivi nella ricerca hanno portato a progressi in organoidi coltivati in laboratorio, nonché alla sostituzione con modelli informatici o linee cellulari dove possibile. Ora, possiamo aggiungere un cuore robotico morbido e pulsante a questa lista. Il muscolo attorno al ventricolo sinistro è stato sostituito con una pompa a base di silicone attivata dall’aria.
L’autore principale e ingegnere biomedico Ellen Roche del MIT, ha affermato: “Il simulatore ha un enorme vantaggio come strumento di ricerca per coloro che studiano diverse condizioni delle valvole cardiache e interventi. Può fungere da piattaforma di formazione chirurgica per clinici, studenti di medicina e tirocinanti, consentire agli ingegneri dei dispositivi di studiare i loro nuovi design e persino aiutare i pazienti a comprendere meglio la propria malattia e i potenziali trattamenti.”
Una svolta promettente per curare diversi disturbi
In particolare, il team si è concentrato sulla condiziona nota come rigurgito mitralico, che affligge circa 24,2 milioni di individui in tutto il mondo. Questo disturbo si manifesta quando la valvola mitrale tra l’atrio sinistro e il ventricolo del cuore non si chiude correttamente, consentendo al sangue di fluire nella direzione errata. Questo fenomeno può provocare una serie di sintomi per i pazienti, tra cui la mancanza di respiro, gli arti gonfi, e se non trattato, può portare all’insufficienza cardiaca.
Sebbene la chirurgia sia una possibilità per correggere il problema, risulta estremamente complicata a causa della struttura altamente complessa della valvola. Pertanto, il team ha consentito ai chirurghi cardiaci di testare il cuore biorobotico, sperimentando tre diverse tecniche chirurgiche per risolver il problema: ancorare i tessuti della valvola per evitare perdite; impiantare un dispositivo per facilitare la corretta chiusura della valvola; o sostituire completamene la valvola con una protesi.
Tutte e tre le procedure hanno avuto successo. Il team nutre grandi speranze per questa innovazione e attualmente si impegna per prolungare la durata del dispositivo e abbreviare i tempi di produzione.