Een hart gemaakt met biorobotica bootst het eigenlijke orgaan vrijwel identiek na
Met behulp van hartweefsel en zachte robottechnologie is een kunsthart gebouwd dat vrijwel identiek kan functioneren als het eigenlijke orgaan.
Het hartmodel bootst de complexiteit van het menselijk hart na en kan worden gebruikt bij de ontwikkeling van nieuwe behandelingen en chirurgische procedures voor hartziekten.
De wetenschappers die de robot ontwikkelden, gebruikten hem om mitralisinsufficiëntie te analyseren, wat optreedt wanneer de mitralisklep tussen het linker atrium en het ventrikel niet goed sluit. Hierdoor stroomt het bloed in het hart de verkeerde kant op en kan dit leiden tot symptomen zoals ademhalingsproblemen, hartkloppingen en vermoeidheid, maar ook tot complicaties zoals hartfalen, pulmonale hypertensie en atriumfibrilleren.
Hoewel de aandoening operatief kan worden behandeld, zou een dergelijke operatie gecompliceerd zijn vanwege de complexe structuur van de mitralisklep. Het nieuwe kunstmatige hart werd gecreëerd zodat verschillende methoden om een dergelijke aandoening te behandelen konden worden uitgeprobeerd zonder iemand in gevaar te brengen. Naast hartweefsel gebruikt het orgaan een siliconenpomp om bloed rond te pompen op een manier die een menselijk hart simuleert.
Het lichaam gebruikt transparant bloed zodat specialisten elke stap van de procedures die zij uitvoeren kunnen zien. Hoewel het geen echt hart is, kan het kunstmatige orgaan worden onderworpen aan alle meest gebruikte vormen van visualisatie in ziekenhuizen.
Biorobotica is een wetenschap die nieuwe technologieën ontwikkelt die biologie combineren met mechanische systemen. Het creëren van robots die biologische organen, of mogelijk hele systemen, nabootsen, zou het vakgebied van de geneeskunde vooruit kunnen helpen door de studie van die organen of systemen op een andere manier en de ontwikkeling van nieuwe behandelingen mogelijk te maken. Dit wetenschapsgebied kan ook worden gebruikt om behandelhulpmiddelen te ontwikkelen – nanorobots kunnen helpen bij het afleveren van microdeeltjes in de geneeskunde of bij celchirurgie.
Kunstharten kunnen ook worden gebruikt voor verder onderzoek en het testen van nieuwe behandelingen. Door de mens gemaakte hartimitaties kunnen ook worden gebruikt als vervanging voor een echt hart dat ernstig beschadigd is. Met voldoende ontwikkeling zou dergelijke technologie kunnen leiden tot het creëren van harten die het eigenlijke orgaan permanent vervangen, waardoor de behoefte aan orgaandonoren wordt geëlimineerd.
Referenties:
Park, C. Biorobotic hybride hart als een tafelmodel cardiale mitralisklepsimulator. https://www.cell.com/device/fulltext/S2666-9986(23)00357-5
Li, X. Geautomatiseerd transport van microdeeltjes in vivo. https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/biorobotics
