[📪정보] 생체 심장이 실제처럼 뛰는 뚜근 뚜근

https://cosmosmagazine.com/technology/bionic-heart-beats-like-the-real-thing
연구원들은 인공 밸브와 심장 장치를 테스트하기위한 모델로보고 있습니다.

폴 비글 러

심장 판막 교체, 맥박 조정기 또는 내부 제세동 기가 필요할 정도로 운이 좋지 않으면 곧 새로운 길을 개척 할 수있는 새로운 발명품이 있습니다.

미국 케임브리지에있는 매사추세츠 공과 대학 (Massachusetts Institute of Technology)의 엘렌 로슈 (Ellen Roche)가 이끄는 연구자들은 돼지 심장의 내부를 공압 실리콘 쉘에 넣어서 원래의 완벽한 복제품으로 성형 된“부드러운”로봇 심장을 만들었다.

그 결과 팀은 "생체 로봇 하이브리드 심장"이라고 부르는 돼지와 폴리머를 녹입니다. 그것은 다른 속도와 힘으로 펌핑하여 건강한 운동에서 심장 마비에 이르기까지 다양한 인간 상태를 모방합니다.

개발을 통해이 장치는 심장 시술을 기다리는 환자가 미리 실험실에서 티커를 모델링하여 의사가 판막 교체와 같은 중재를 맞춤화 할 수 있음을 의미 할 수 있습니다.

트랙을 따라 내려 가면 심장 이식 목록에있는 사람들조차도 도움이 될 수 있습니다.

미국 하버드 의과 대학의 공동 저자 인 크리스토퍼 응 우옌 (Christopher Nguyen Nguyen)은“조직 공학을 더 발전 시키면 생체 로봇 하이브리드 심장이 인공 심장으로 사용될 수있을 것”이라고 말했다.

로보 하트를 만들기 위해 팀은 돼지의 안감을 조심스럽게 해부했다.

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이 비트는 합성을 모방하기 어려운 정확한 해부학 적 구조 를 가지고 있습니다. 혈액이 뒤로 흐르는 것을 막는 판막, 판막 전단을 열고 닫도록 안내하는 가느 다란 섬유소, 각 방벽의 안감을 주름지게하는 gullies 또는 "trabeculae"가 있습니다.

그런 다음 연구자들은 심장의 바깥 쪽 근육층을 "포장 풀고"평평하게 놓고 확산 텐서 이미징 (DTI)이라는 고해상도 버전의 MRI로 스캔했습니다.

DTI는 종종 뇌의 메시징 경로를 놀라 울 정도로 세분화하여 매핑하는 데 사용됩니다. 여기서 팀은이를 사용하여 심장 근육 섬유의 복잡한 열 십자 기록을 기록했습니다.

그들은 이제 새로운 맞춤형 근육층에 대한 청사진을 가지고있었습니다.

그것은 "공압 인공 근육"이라 불리는 일련의 버블 랩 크기의 에어 포켓의 형태로 생겨 팽창하고 수축하여 실제 심장 근육의 압박을 복사하도록 프로그램 될 수 있습니다.

그런 다음 돼지 안감과 공압 근육 층을 TissueSil이라는 새로운 접착제로 접착하여 기존의 육체와 실리콘 결합 문제를 극복하기 위해 팀에서 맞춤 제작했습니다.

마지막으로,이 두 개의 내층은 DTI 스캐닝을 사용하는 사람들에게 복제 될 수있는 단계 인 돼지의 심장에서 취한 형태에 맞는 실리콘 몰드로 씌워졌습니다.

기술적 인 대단함의 경우, 심장의 주요 펌핑 챔버 왼쪽 좌심실로 제한된 장치는 내용물의 68 %를 압착했습니다. 그것은 실제 심장의 혈액 펌핑 강도와 일치합니다.

Robo-heart는 심박 조율기 및 판막과 같은 장치를 개발 및 테스트하고 의사에게 이식하기 위해 사용되는 기존 심장 모델의 여러 문제를 해결합니다.

돼지 심장 박동을 꺼낼 수는 있지만 딱딱하고 부패하기 전에 24 시간 동안 만 지속됩니다. 살아있는 마취 된 동물을 사용하는 것은 많은 비용과 시간이 소요됩니다.

Roche는“심장 장치의 규제 테스트에는 많은 피로 테스트와 동물 테스트가 필요합니다.

"[새로운 장치]는 동물 실험의 양을 줄이거 나 디자인을 더 빠르게 반복하기 위해 실제 심장에서 일어나는 일을 사실적으로 표현할 수 있습니다."

이 연구 는 Science Robotics 저널에 실렸다 .

MRI에서 biorobotic 잡종 심장의 움직임.
신용 : PARK ET AL., SCI ROBOT. 5, EAAY9106 (2020 년)

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