Նոր Հարավային Ուելսի համալսարանի (UNSW Sydney) հետազոտողները ստեղծել են ամբողջությամբ սինթետիկ փափուկ ռոբոտացված սիրտ, որը վերարտադրում է մարդու սրտի բարդ շարժումներն ու ներքին կառուցվածքը։ Այդ մշակումը նոր հնարավորություններ է բացում սրտանոթային հիվանդությունների բուժման բարելավման, առավել անվտանգ բժշկական սարքերի ստեղծման և անհատականացված բժշկության համար։
Աշխատությունը, որը հրապարակվել է Nature Communications և Advanced Science բժշկագիտական հանդեսներում, ներկայացնում է սրտի ձախ կեսի մոդելը՝ արհեստական փականներով, պտկաձև մկաններով և ջլային թելերով։ Այդ կառուցվածքները չափազանց կարևոր են սրտի բնականոն աշխատանքի համար և հաճախ են ախտահարվում տարբեր հիվանդությունների ժամանակ։
Ստեղծված սարքն ընդունակ է վերարտադրել այնպիսի գործընթացներ, որոնց դեպքում սրտի փականները սկսում են «հոսել», և արյունը շարժվում է հակառակ ուղղությամբ։ Նման խանգարումները մեծացնում են սրտային անբավարարության և այլ վտանգավոր բարդությունների վտանգը։
Ըստ նախագծի ղեկավար, UNSW-ի Կենսաբժշկական ճարտարագիտության դպրոցի և Բժշկական ռոբոտատեխնիկայի լաբորատորիայի դոցենտ Թհան Նհո Դոյի՝ այս մշակումը կարևոր է, քանի որ սրտանոթային հիվանդությունները շարունակում են մնալ մահացության առաջատար պատճառն աշխարհում։
Հատուկ ուշադրություն է դարձվում պահպանված արտամղման ֆրակցիայով սրտային անբավարարությանը (HFpEF)՝ մի բարդ վիճակի, որը հաճախ ուղեկցում է հիպերտոնիային, առիթմիաներին, երիկամների հիվանդություններին, ճարպակալմանը և դիաբետին։ Քանի որ հիվանդությունը տարբեր բուժառուների մոտ դրսևորվում է տարբեր կերպ, բուժման համար արդյունավետ սարքերի ստեղծումն առանձնապես դժվարացած է։
Նոր մոդելն իրենից ներկայացնում է ճկուն սիլիկոնե կառուցվածք, որում փափուկ ռոբոտացված «մկանները» վերարտադրում են սրտի կծկումներն ու պտուտակաձև շարժումները։ Այդ արհեստական մկաններն աշխատում են հիդրավլիկ ճնշման շնորհիվ և ընդօրինակում են իրական սրտամկանի շերտավոր կառուցվածքը։
Սարքը միաժամանակ վերարտադրում է միտրալ (երկփեղկ) փականի աշխատանքը՝ այն «փեղկերը», որոնք կարգավորում են արյան հոսքը սրտի խոռոչների միջև։ Հետազոտողները կարողացել են մոդելավորել այնպիսի ախտաբանություններ, ինչպիսիք են փականի արտանկումը և հետհոսքը, որոնց դեպքում արյունը մասնակիորեն հետ է հոսում։
Ուլտրաձայնային հետազոտության և ճնշման չափումների օգնությամբ գիտնականները ցույց են տվել, որ մոդելն իրեն պահում է ճիշտ այնպես, ինչպես մարդու սիրտը. առողջ գործառույթի դեպքում դիտվում են ճնշման և հոսքի նորմալ ցուցանիշներ, իսկ հիվանդության մոդելավորման ժամանակ՝ բնորոշ խանգարումներ, ներառյալ արյան հետհոսքը և արտամղման արդյունավետության անկումը։
Բացի դրանից, համակարգն օգտագործվել է նոր փափուկ ռոբոտացված կաթետերի փորձարկման համար, որը հաջողությամբ տեղաշարժվել է սրտի մոդելի ներսում՝ արձագանքելով դրա շարժուն կառուցվածքներին։ Դա ցույց է տալիս հարթակի ներուժը վիրահատական գործիքների մշակման համար։
Հետազոտողները կարծում են, որ այդ տեխնոլոգիան ի վիճակի է նվազեցնել կենդանիների վրա փորձարկումներ անելու անհրաժեշտությունը, իսկ ապագայում հնարավորություն կտա բժշկական պատկերների հիման վրա ստեղծել բուժառուների սրտի անհատականացված մոդելներ՝ վիրահատությունների պլանավորման համար։
Ընդսմին, հեղինակներն ընդգծում են, որ մշակումը դեռևս հայեցակարգի ապացուցման փուլում է և պահանջում է հետագա ստուգում կլինիկական տվյալների ու ավելի բարդ անատոմիական մոդելների վրա։
Հետևեք NEWS.am Medicine-ին Facebook-ում և Twitter-ում