قلب مصنوعی جدیدی که به تازگی توسط دانشمندان دانشگاه زوریخ طراحی شده و ساخت آن در فناوری های پزشکی تحولی بزرگ ایجاد خواهد کرد.
در یک دهه ی اخیر فناوری های ساخت دستگاه های پمپاژ خون که وظایف قلب را بر عهده دارند با مشکلات و نقایص فراوانی رو به رو بوده اند. بیشتر این فناوری ها در قالب دستگاه های بزرگی هستند که حجم آن ها به اندازه ی یک ماشین لباسشویی است و بیماران مجبورند برای استفاده از آن ها در بیمارستان بمانند. دستگاه های پیوندی نیز پس از انجام عمل پیوند مشکلات بسیاری را برای بیماران به وجود آورده اند و بسیاری از انجام این کار پشیمان شده اند. با این وصف، در زمینه ی اندام های مصنوعی قلب و عروق جای پیشرفت فراوانی وجود دارد. اکنون دانشمندان این مراحل را گذرانده و تجارب بسیاری کسب کرده اند. گروهی از آن ها عزم خود را جزم کردند تا دستگاهی بسازند که فاقد این مشکلات باشد و به بیماران کمک کنند. اکنون ها ها در انجام این مهم موفق شده اند و قلبی از جنس سیلیکون نرم ساخته اند که درست مانند قلب طبیعی می تپد. این قلب مصنوعی جدید امکان پمپاژ خون در بدن را در شرایط بسیار ایمن تر و آسان تری فراهم ساخته است.
قلب های مصنوعی و به طور کلی تمامی دستگاه هایی که برای برقراری جریان خون در بدن طراحی شده اند، در محل عضو آسیب دیده ی بدن انسان نصب می شوند. کاربرد این اندام های مصنوعی این است که بیمار می تواند تا زمان بهبودی قلب خود یا پیدا کردن اهدا کننده از این اندام های مصنوعی استفاده کند و از خطر دور بماند. در این حوزه نیاز شدیدی به فناوری و به ویژه قلب مصنوعی وجود دارد؛ به نحوی که تنها در امریکا روزانه 3000 نفر در فهرست اهدای قلب قرار می گیرند.
با توجه به این نیاز مبرم، دانشمندان همواره در تلاشند تا روش های جایگزینی را در این حوزه بیابند و فناوری پمپاژ مصنوعی را بهبود بخشند. دانشمندان به ویژه در جستجوی موادی هستند که سازگاری بیشتری با محیط زنده ی بدن انسان داشته باشند و بتوان از ان ها اندام های مصنوعی تولید کرد. یکی از موادی که دانشمندان بدین منظور آن را مورد توجه قرار داده اند فوم نرم است. دانشمندان درمرکز ETH زوریخ با استفاده از این فوم نوعی قلب مصنوعی اختراع کرده اند. این قلب مصنوعی از جنس سیلیکون است و طوری طراحی شده تا حرکات طبیعی قلب انسان را تا آنجا که ممکن است به طور دقیق تقلید کند.
اندازه ی این قلب مصنوعی برابر با اندازه ی قلب انسان است و وزنی به اندازه ی 390 گرم دارد. نکته ی جالب توجه درباره ی این قلب مصنوعی تازه اختراع شده این است که با فناوری چاپ سه بعدی ساخته می شود. این قلب مصنوعی به شیوه ی ریخته گیری لاست وکس (lost-wax casting) در ترکیب با چاپ سه بعدی می شود. این قلب مصنوعی درست همانند قلب انسان دارای بطن چپ و بطن راست است. در بین این دو بطن محفظه ای وجود دارد که در نقش عضله ی اندام عمل می کند. هنگامی که این محفظه به وسیله ی هوای فشرده شده منبسط و منفبض می شود، مایع را از درون خود پمپاژ می نماید.
پژوهشگران در مرحله ی آزمودن این قلب مصنوعی جدید از مایعی استفاده کردند که گرانروی آن برابر با گرانروی خون انسان است. آن ها در کمال شگفتی مشاهده کردند که اختراع جدیدشان درست همانند قلب طبیعی عمل می کند. تنها یک مانع بزرگ در مورد فناوری این قلب مصنوعی وجود دارد. ماده ی استفاده شده در ساخت آن تنها می تواند 3000 تپش را تحمل کند، یعنی فقط می توان بین 30 تا 45 دقیقه از آن استفاده کرد. با این حال اختراع جدید این پژوهشگران ما را به ساخت قلب های مصنوعی کارآمد بسیار نزدیک کرده است و اکنون دانشمندان اطمینان دارند که ساخت اندامی کاملا شبیه قلب انسان و با کارایی مشابه آن امکان پذیر می باشد.
نیکلاس کورس دانشجوی دکترای دانشگاه ETH و از اعضای تیم پژوهش این پروژه می گوید: « آنچه که ما انجام دادیم تنها یک آزمون بود تا از امکان پذیر بودن این فناوری اطمینان حاصل کنیم. هدف ما این نبود که یک قلب آماده ی پیوند بسازیم بلکه قصد داشتیم مسیر جدیدی را در زمینه ی ساخت قلب های مصنوعی آزمایش کنیم» .
