Realizzato a Zurigo il primo cuore artificiale stampato in 3d

Per tutto simile a un cuore umano, il prototipo sviluppato dai ricercatori dell’Eht di Zurigo apre una nuova strada allo sviluppo degli organi artificiali e dona speranza agli oltre 36 milioni di persone affetti da cardiopatie

La notizia arriva dalla Svizzera, e più precisamente dall’Eht di Zurigo, il prestigioso istituto di ricerca presso i cui laboratori è stato realizzato, grazie alla stampa 3d, il primo cuore artificiale in silicone in grado di pompare sangue proprio come l’organo umano. Una grande speranza per le tante persone affette da problemi cardiaci.

Un cuore artificiale ben funzionante rappresenta una reale necessità per tante persone afflitte da insufficienza cardiaca, che in tutto il mondo ammontano a circa 26 milioni. Un numero elevato, soprattutto in confronto alla scarsa disponibilità di donatori. Un problema che viene temporaneamente scavalcato grazie all’impiego di pompe artificiali che aiutano a colmare la lacuna in attesa che il paziente riceva un nuovo cuore o che il suo recuperi funzionalità. Ma spesso, purtroppo, l’attesa è troppo lunga per far sì che la storia finisca a lieto fine.

Per tutto identico a un cuore umano

Il cuore è stato messo a punto da Nicholas Cohrs, uno studente di dottorato del gruppo del professor Wendelin Stark, docente di Ingegneria dei materiali funzionali presso l’istituto elvetico, che nello sviluppo dell’organo artificiale si è posto come obiettivo quello di replicare in tutto e per tutto forma e funzione di un cuore umano. Il motivo che sta dietro questa scelta è superare i limiti delle pompe di sangue attualmente utilizzate, tra i quali i principali riguardano le complicazioni cui possono andare incontro le loro componenti meccaniche, con gravi conseguenze sui malati, e i danni indotti da queste parti al sangue stesso. Ecco il video di presentazione

Fondamentale per la riuscita del progetto è stato l’impiego della tecnica di stampa 3d. Questa, unita all’utilizzo di silicone, ha permesso di stampare un cuore morbido, in un unico monoblocco, del peso di 390 grammi e con un volume di 679 cm3, con una complessa struttura interna. L’organo è infatti dotato di due ventricoli, destro e sinistro, proprio come un vero cuore umano, non separati però da un setto, ma da una camera aggiuntiva. Camera che viene compressa ed espansa da aria pressurizzata, in modo da pompare il sangue, replicando in tale modo la contrazione muscolare del cuore umano.

Durata da migliorare

Una volta realizzato il cuore artificiale è stato sottoposto a una serie di test per verificarne l’efficacia. Test, i cui risultati sono stati pubblicati in dettaglio sulla scientifica specializzata Artifical Organs, che hanno dimostrato la bontà del modello, ma anche messo in luce le criticità del prototipo e fornito indicazioni sulle linee di ricerca sulle quali continuare a lavorare, a partire dalla forza di trazione del materiale e delle prestazioni generali dell’organo. Il cuore, infatti, attualmente garantisce un’operatività di circa 3.000 battiti, corrispondenti a una durata compresa tra i 30 e i 45 minuti. Troppo poco per utilizzarlo su un paziente.

Nuove direzioni di ricerca

Risultati che non hanno per nulla scalfito la fiducia dei ricercatori. «Quelli effettuati erano semplicemente dei test di fattibilità – ha spiegato Cohrs -. Il nostro obiettivo non era di presentare un cuore pronto per l’impianto, ma di pensare e verificare una nuova direzione per lo sviluppo di cuori artificiali».

Ricerche che ora proseguiranno con la collaborazione del Product development group Zurich, i cui ricercatori lavorano sulle nuove tecnologie per le pompe del sangue e che hanno sviluppato il particolare ambiente dove sono stati eseguiti i test: un ambiente che simula il sistema cardiovascolare umano compreso l’utilizzo di un fluido con viscosità comparabile a quella del sangue.

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