Мягкий имплантат-робот, оборачиваемый вокруг сердца, поможет ему биться после кризисных ситуаций - «Наука и технологии»

Исследователи из Гарвардского университета и детской больницы Бостона разработали мягкого робота-имплантата, использование которого позволит повысить процент выживаемости людей после тяжелых сердечных приступов и инфарктов. В отличие от имеющихся механических устройств, вживляемых в клапаны сердца, этот имплантат оборачивается вокруг сердца и совершает вращательно-поступательные движения, помогая сердцу выполнять его функцию по перекачке крови.

Конструкция мягкого имплантата была скопирована непосредственно со строения сердца, а ее воплощение стало возможным благодаря последним достижениям в области "мягкой" робототехники. В конструкции имплантата используются два независимых набора пневматических приводов, работа которых синхронизирована с высокой точностью. Привода оказывают действие на своего рода сетку, изготовленную из биологически нейтрального кремнийсодержащего материала. Первый набор приводов отвечает за совершение поступательных движений, а второй - вращательных. В результате всего этого получается сложное движение, практически точно соответствующее движению сокращений реального сердца.

Работоспособность нового метода была продемонстрирована путем его внедрения в организм подопытных свиней, интенсивность сердечной деятельности которых была понижена на 45 процентов при помощи специальных препаратов. Включение имплантата в работу позволило поднять интенсивность сердечной деятельности на уровень 97 процентов от нормы.

Помимо такой высокой эффективности, у нового устройства имеется еще одно важное преимущество, оно, в отличие от других имплантируемых устройств, не контактирует с кровью, не выделяет в нее никаких вредных веществ и избавляет медиков от необходимости использования разбавителей крови с целью предотвращения закупорки кровеносных сосудов образующимися сгустками.

Несмотря на успех испытания нового имплантата на животных, все это еще находится на самой ранней стадии разработки. И прежде чем появится возможность использования сердечного мягкого имплантата по отношению к людям, потребуются значительные усилия по разработке, модификации конструкции и ряд последующих испытаний. Помимо сердца, такая технология "внешней помощи" может быть использована для улучшения и восстановления работоспособности других органов организма человека, которые также, как и сердце, совершают периодические движения.

"Наша работа служит ярким доказательством тому, что мягкие роботы могут успешно взаимодействовать с живыми тканями" - рассказывает Конор Уолш (Conor Walsh), профессор из Гарвардского университета, - "И таких роботов можно будет успешно использовать для восстановления при различных нарушениях функций сердца и других органов организма человека".