Los dispositivos actualmente utilizados para bombear la sangre alrededor del cuerpo en lugar de un corazón sano tienen sus inconvenientes. Ya se trate de enormes dispositivos que mantengan a los pacientes anclados en una cama de hospital o de implantes mecánicos que causan otras complicaciones, hay mucho espacio para mejorar. Con esto en mente, los científicos han desarrollado un corazón de silicona suave que late como uno de real, y podría proporcionar una forma más segura y más cómoda para bombear la sangre.
Corazones artificiales y otros dispositivos diseñados para mantener el flujo de sangre por lo general ocupan el lugar del corazón dañado, mientras que el paciente espera a un órgano donante o la recuperación de su propio corazón. Hay una gran necesidad de nuevos dispositivos en esta área ya que alrededor de 3.000 personas en los Estados Unidos están en la lista de espera para un trasplante de corazón.
Así que los científicos están continuamente buscando maneras de desarrollar nuevas soluciones y mejorar las bombas existentes, algo que incluye la búsqueda de más materiales biocompatibles para su uso, como las espumas maleables. Esto llevó a los científicos en la ETH Zurich a crear un corazón artificial de silicona que está diseñado para imitar el corazón natural lo más cerca posible.
Los investigadores de la Universidad de Cornell usaron recientemente su nueva «espuma de elastómero» para construir una bomba de fluidos que funciona como un corazón humano.
La espuma de silicona poroelástica se puede conformar a cualquier forma deseada, al ser trabajada en un molde impreso en 3D mientras todavía está en su estado líquido.
Una vez que se pone, el material es muy suave y flexible, se puede estirar hasta un 600 por ciento, y se compone de poros interconectados que permiten que el líquido pase a través. Sin embargo, la conectividad de esos poros puede acoplarse para ajustar con mucha más facilidad el líquido para poder moverse a través de la espuma.
Con el fin de mantener el líquido dentro de los confines del corazón artificial (excepto en las mangueras, donde entra y sale), los científicos cubrieron el exterior de la misma con una concha de silicona/fibra de carbono flexible. Al variar la cantidad y el tipo de materiales utilizados para tales envolturas, sería posible que diferentes partes de los objetos fabricados con la espuma se expandieran a velocidades diferentes. Esto significa que un objeto esférico, por ejemplo, podría tomar una forma de huevo alargada cuando se infla con aire o líquido.
Los investigadores ya han comenzado a trabajar en una mano de espuma protésica, y también están trabajando en hacer el material más biocompatible, y obtener la aprobación de la FDA. Dicen que crear el corazón era un proceso rápido y fácil, y que sería posible diseñar corazones (u otras partes del cuerpo) para adaptarse a las necesidades de las personas individuales.
Tiene aproximadamente el mismo tamaño que un corazón humano, pesa 390 g y se creó usando la impresión 3D y una técnica de fundición de cera. Al igual que el corazón real, tiene un ventrículo derecho e izquierdo, separados por una cámara que sirve como el músculo del órgano. Cuando la cámara es inflada y desinflada por aire presurizado, bombea el fluido desde las cámaras.
En la prueba del dispositivo, los investigadores utilizaron un fluido con viscosidad similar a la sangre humana y encontraron que, fundamentalmente, funcionaba de manera similar a un corazón humano. Hay una limitación muy seria, sin embargo, en que el material solo puede soportar alrededor de 3.000 latidos, lo que equivale a alrededor de 30 a 45 minutos de uso. Dicho eso, el equipo dice que esta prueba de concepto muestra un posible camino a seguir cuando se trata de corazones artificiales.
«Esto fue simplemente una prueba de factibilidad«, dice Nicholas Cohrs, estudiante de doctorado en la ETH Zurich y miembro del equipo de investigación. «Nuestro objetivo no era presentar un corazón listo para la implantación, sino pensar en una nueva dirección para el desarrollo de corazones artificiales«.
