El hallazgo podría ayudar a los investigadores a ver cómo funciona el órgano en su totalidad y mejorar el ciclo de diseño de dispositivos.
11 de enero 2024, 13:25hs
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Tener un corazón sano es clave para una mejor calidad de vida. En este sentido, la cardiología como disciplina médica mejora el bienestar de miles de personas.
Esta vez, los científicos desarrollaron una réplica biorobótica que puede simular el funcionamiento tanto de un órgano sano como de uno enfermo. Este simulador combina tejido cardíaco de cerdo y músculos robóticos blandos y fue descrito en dos estudios recientes.
“El simulador tiene un gran beneficio como herramienta de investigación para aquellos que estudian diferentes afecciones e intervenciones de las válvulas cardíacas”, dice la autora principal e ingeniera biomédica Ellen Roche del Instituto de Tecnología de Massachusetts. “Puede servir como una plataforma de capacitación quirúrgica para médicos, estudiantes de medicina y aprendices, permitir que los ingenieros de dispositivos estudien sus nuevos diseños e incluso ayudar a los pacientes a comprender mejor su propia enfermedad y los posibles tratamientos”.
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El simulador replica con precisión cómo fluye la sangre a través del corazón. El uso de tejido cardíaco vivo de un cerdo en su lugar, animado por la robótica, otorgó al equipo de Roche mucho más control. Los corazones de cerdo son similares en tamaño y diseño a los corazones humanos y a menudo se usan en la investigación.
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El nuevo simulador híbrido también puede durar más que un órgano vivo que se usa por sí solo: mientras que un corazón de cerdo conectado a una bomba en el laboratorio solo continuaría latiendo durante unas pocas horas, el equipo de Roche pudo mantener los músculos sintéticos del simulador en funcionamiento durante meses. Los investigadores aún no han medido los límites exactos del simulador. “Necesitamos hacer pruebas sólidas de fatiga de vida útil para ver exactamente cuántos ciclos pueden hacer estas cosas”, dice Roche.
Cuando se trata de modelar el flujo sanguíneo a través del corazón, los lados izquierdo y derecho del órgano son cada uno su propio desafío. “Requieren modelos muy personalizados”, dice Roche.
Los investigadores abordaron primero el lado izquierdo centrándose en la válvula mitral, que controla el flujo entre la aurícula izquierda y el ventrículo (las cámaras superior e inferior del corazón). Recrearon el movimiento saludable de este sistema antes de modelar una condición en la que la válvula se vuelve permeable, llamada regurgitación mitral. Para demostrar que el modelo podría usarse como una simulación precisa, el equipo pidió a cirujanos cardíacos que corrigieran la válvula con tres intervenciones quirúrgicas diferentes.
El enfoque biorrobótico a futuro
A continuación, el equipo tiene como objetivo optimizar el sistema cardíaco biorrobótico actual acortando el tiempo de producción y aumentando la vida útil. En lugar de usar un corazón de cerdo, también están explorando la tecnología de impresión 3D para recrear un corazón humano sintético para el sistema.
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Suscribite acá“Nuestro corazón biorobótico puede ayudar a mejorar el ciclo de diseño de dispositivos, permitir interacciones rápidas, obtener la aprobación de los organismos reguladores y lanzarlos al mercado rápidamente”, dice Roche. “Acelerar y mejorar estos procesos beneficiará en última instancia a los pacientes”.
