Bằng vật liệu silicon và công nghệ in 3D, các nhà khoa học châu Âu đã chế tạo thành công một quả tim người nhân tạo với khả năng hoạt động tương tự như quả tim thật. Dù hiện tại quả tim nhân tạo này vẫn chưa thể dùng ngay được nhưng nó hứa hẹn tạo nên một cuộc cách mạng trong việc điều trị cho các bệnh nhân tim mạch thay vì phải xếp hàng chờ tim hiến tặng vốn đầy vô vọng như hiện nay.
Hiện các bệnh nhân tim mạch nặng chỉ có cách làm sử dụng máy hỗ trợ từ bên ngoài để bơm máu trong khi chờ đợi tìm được tim hiến tặng thích hợp hoặc có cách nào đó giúp quả tim của họ phục hồi (tất nhiên là rất khó). Và những cỗ máy hỗ trợ cũng có nhiều nhược điểm như hư hỏng trong quá trình sử dụng, gây nhiễm trùng hoặc hình thành các cục máu đông, từ đó gây nguy hiểm cho tính mạng của bệnh nhân. Bởi thế, cần phải có một thiết bị tạm thời nhưng có hoạt động càng gần với tim thật càng tốt. Đây cũng chính là mục đích mà nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ dẫn đầu bởi Nicholas Cohrs muốn làm được.
Cohrs cho biết: “Mục tiêu của chúng tôi là phát triển một quả tim nhân tạo với kích thước gần như bằng với tim của bệnh nhân, đồng thời tương đồng cả về hình dáng lẫn chức năng.” Được biết nhóm quả tim mà họ chế tạo được làm từ vật liệu linh hoạt, dù mới chỉ hoạt động được 15 - 20 phút nhưng đã vượt qua những bài kiểm tra quan trọng về tính khả thi của nó. Chi tiết hơn, quả tim nhân tạo được tạo ra từ silicon bằng công nghệ in 3D. Cân nặng 390 gram (cân nặng trung bình của tim người là khoảng 310 gram) và có dung tích 679 cm3, tức là tương đương với tim người thật.
Đồng thời tương tự như tim người, quả tim nhân tạo bằng silicon cũng có các tâm thất trái phải nhưng không được phân tách ra bằng vách ngăn. Thay vào đó, người ta dùng một buồng tim phụ để phồng lên và xẹp xuống bằng áp lực không khí. Thông qua việc này, máu sẽ được bơm để đi luân chuyển tương tự như cách tim thật dùng các cơ tim để co bóp. Được biết quả tim nhân tạo này đã được cho thử nghiệm nhằm đánh giá hiệu suất this rong môi trường mô phỏng hệ thống tim mạch con người. Trong thử nghiệm, họ đã dùng một chất lỏng có độ nhớt tương tự như máu và cho nó bơm qua các buồng tim nhân tạo. Kết quả, hệ thống đáp ứng được các hoạt động của tim ở mức cơ bản bằng những chuyển động tương tự như tim người thật.
Tuy nhiên, hiện quả tim nhân tạo này chỉ mới đập được 3000 lần là hỏng (số lần đập tương đương với quả tim người làm việc trong 45 và 60 phút). Sau đó, vật liệu không còn chịu được áp lực làm việc cao nữa và bắt đầu hư hỏng. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu khẳng định sẽ cải thiện hiệu suất trong thời gian tới. “Đây mới chỉ đơn giản là thử nghiệm kiểm chứng tính khả thi. Mục tiêu của chúng tôi không phải là tạo ra quả tim có thể cấy ghép, nhưng cung cấp thêm một hướng đi mới trong quá trình tạo ra tim nhân tạo.” Sắp tới, nhóm cho biết sẽ tiếp tục nghiên cứu để tăng cường độ bền và hiệu suất tổng thể của quả tim nhân tạo.
Hiện các bệnh nhân tim mạch nặng chỉ có cách làm sử dụng máy hỗ trợ từ bên ngoài để bơm máu trong khi chờ đợi tìm được tim hiến tặng thích hợp hoặc có cách nào đó giúp quả tim của họ phục hồi (tất nhiên là rất khó). Và những cỗ máy hỗ trợ cũng có nhiều nhược điểm như hư hỏng trong quá trình sử dụng, gây nhiễm trùng hoặc hình thành các cục máu đông, từ đó gây nguy hiểm cho tính mạng của bệnh nhân. Bởi thế, cần phải có một thiết bị tạm thời nhưng có hoạt động càng gần với tim thật càng tốt. Đây cũng chính là mục đích mà nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ dẫn đầu bởi Nicholas Cohrs muốn làm được.
Cohrs cho biết: “Mục tiêu của chúng tôi là phát triển một quả tim nhân tạo với kích thước gần như bằng với tim của bệnh nhân, đồng thời tương đồng cả về hình dáng lẫn chức năng.” Được biết nhóm quả tim mà họ chế tạo được làm từ vật liệu linh hoạt, dù mới chỉ hoạt động được 15 - 20 phút nhưng đã vượt qua những bài kiểm tra quan trọng về tính khả thi của nó. Chi tiết hơn, quả tim nhân tạo được tạo ra từ silicon bằng công nghệ in 3D. Cân nặng 390 gram (cân nặng trung bình của tim người là khoảng 310 gram) và có dung tích 679 cm3, tức là tương đương với tim người thật.
Tuy nhiên, hiện quả tim nhân tạo này chỉ mới đập được 3000 lần là hỏng (số lần đập tương đương với quả tim người làm việc trong 45 và 60 phút). Sau đó, vật liệu không còn chịu được áp lực làm việc cao nữa và bắt đầu hư hỏng. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu khẳng định sẽ cải thiện hiệu suất trong thời gian tới. “Đây mới chỉ đơn giản là thử nghiệm kiểm chứng tính khả thi. Mục tiêu của chúng tôi không phải là tạo ra quả tim có thể cấy ghép, nhưng cung cấp thêm một hướng đi mới trong quá trình tạo ra tim nhân tạo.” Sắp tới, nhóm cho biết sẽ tiếp tục nghiên cứu để tăng cường độ bền và hiệu suất tổng thể của quả tim nhân tạo.
Tham khảo Artificial Organs
