Международная группа ученых создала имплантируемого мягкого робота, который способен облегать сердце пациентов с сердечной недостаточностью и содействовать его сокращениям. Статья, посвященная разработке, была опубликована в журнале Science Translational Medicine.
Как поясняет N+1, при сердечной недостаточности миокард левого желудочка сердца не способен обеспечивать полноценный кровоток и кровоснабжение органов и тканей. В тяжелых случаях для поддержания кровообращения применяют вспомогательные имплантируемые насосы, которые перекачивают часть крови, разгружая левый желудочек. Такие устройства нуждаются в постоянном мониторинге и требуют приема антикоагулянтов для предотвращения свертывания крови.
Разработанный учеными силиконовый робот-"чехол", покрытый биосовместимым гидрогелем, лишен этих недостатков, поскольку не контактирует с кровью. Он плотно облегает сердце, а внутри него находятся два слоя пневматических искусственных мышц. Как и волокна миокарда, актуаторы внутреннего слоя расположены циркулярно, а внешнего - спирально. Их одновременное сокращение вызывает сжатие и скручивание робота, которые повторяют естественные движения сердца.
Актуаторы робота подключены шлангами к внешнему насосу, а работой всей системы управляет программируемый алгоритм, который синхронизирует актуаторы с сокращениями сердца по ЭКГ или по скорости кровотока в аорте.
Ученые успешно испытали устройство на шести свиньях с искусственно вызванной сердечной недостаточностью - робот значительно повысил минутный объем кровотока у животных и даже смог обеспечить достаточное кровообращение при полной остановке сердца.
Как полагают исследователи, их работа служит доказательством концепции, что мягкие роботы способны эффективно и безопасно взаимодействовать с живыми тканями. Однако для внедрения в медицинскую практику роботу предстоит пройти масштабные доклинические и клинические испытания.
