Силиконовая псевдомышца поможет справиться с острой сердечной недостаточностью.

Сердечная недостаточность – сложное заболевание с множеством проявлений, но в целом все они сводятся к тому, что сердце перестаёт эффективно прокачивать кровь. Понятно, чем это грозит: органы не получают кислород в достаточном количестве, в самой крови скапливается много углекислоты, возникают проблемы с обменом веществ и т. д., и в перспективе всё может закончиться очень плохо. Как помочь сердцу работать так, как надо?

Сердце человека. (Фото viaframe / Corbis.)

Силиконовый робот с сердцем внутри. (Иллюстрация: Ellen Roche / Harvard SEAS.)

Конечно, здесь есть разные лекарственные средства, но в самых тяжёлых случаях приходится идти либо на пересадку сердца, либо ставить так называемый искусственный желудочек сердца – специальный насос, перекачивающий кровь из желудочка в аорту. Но успешная пересадка сердца зависит, во-первых, от того, удастся ли вообще найти подходящее сердце, во-вторых, тут всегда есть опасность, что организм больного начнет отторгать чужой орган. Что до искусственного желудочка, то с ним проблема заключается в том, что кровь должна пройти некоторый путь по насосу и его трубкам, а соприкосновение с чужеродным субстратом чревато появлением тромбов.

Исследователи из Гарварда нашли очень остроумное решение этой задачи – они создали «сердечного робота», который вообще не касается крови. Устройство представляет собой силиконовый эластичный чехол, который надевается на сердце и который способен сокращаться в нужном ритме – по сути, он служит как бы дополнительным мышечным слоем. (В статье в Science Translational Medicine говорится, что сократительные элементы, из которых состоит силиконовый псевдомускул, имитируют структуру внешних мышечных слоёв сердца.) Его можно сделать по индивидуальной мерке, с учётом анатомических и клинических особенностей конкретного сердца: например, если у пациента проблема с левым желудочком, то силиконовый робот будет сильнее работать именно с левой стороны. Соответственно, устройство можно регулировать, подстраивая его под текущее состояние человека.

Новый «сердечный робот» нужно подключать к насосу, который будет в определённом ритме подавать в него воздух, расширяющий силиконовый чехол, однако, повторим, с кровью сам чехол не контактирует, так что и опасность появления тромбов с ним никак не возрастает. Разумеется, крепят его к сердцу так, чтобы между сердцем и его наружной псевдомышцей не возникало никакого трения – здесь задействованы специальные швы, крепления на «липучках» и гелевые прослойки. Устройство успешно опробовали на свиньях с острой сердечной недостаточностью, и теперь хотелось бы надеяться, что дополнительные исследования и проверки, необходимые перед клиническими испытаниями, пройдут достаточно быстро.

Как работает робот, можно посмотреть в видео портала Science. Добавим, что в последнее время робототехники активно конструируют «мягких роботов», которые за счёт своей гибкости и эластичности способны имитировать движения живых объектов, будь то плывущая медуза или сокращающаяся мышца, и вот этот силиконовый миокард – замечательный пример такого устройства.