یک گام تا ساخت قلب مصنوعی

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، سالیانه تقریبا ۶۰۰ هزار نفر از مردم در اثر این بیماری جان خود را از دست می‌دهند. قلب یکی از مهم‌ترین اجزای بدن و پمپاژکننده خون به تمام قسمت‌های بدن است. قلب مصنوعی عضلانی است و خون را از طریق رگ‌های خونی به اندام‌های مختلف انتقال می‌دهد. همان‌طور که واقف هستید این عضو حیاتی‌ترین و مهم‌ترین عضو در بدن است. زندگی انسان بدون این اندام حیاتی غیر قابل تصور است. از آن‌جایی که زندگی بدون قلب ممکن نیست، دانشمندان برای مدت طولانی در تلاشند تا قلبی مصنوعی مشابه قلب انسان ایجاد کنند. دانشمندان موفق به ساخت قلبی مصنوعی در برخی از حیوانات شده‌اند. گزارشی در این خصوص تهیه نمودیم تا دریابیم ساخت قلب مصنوعی در چه مرحله‌ای است.

قلب انسان؛ اندام حیاتی بدن

مرگ ناشی از بیماری قلبی امروزه در جامعه بسیار وحشتناک است و تقریبا ۲۰ میلیون نفر در ایالات متحده و اروپا تحت‌تأثیر این بیماری هستند. همچنین حدود ۱۰۰ هزار نفر در سال با بیماری نارسایی پیش‌رونده قلبی تشخیص داده می‌شوند. اگر نارسایی قلبی به مرحله پیشرفت رسیده باشد باعث می‌شود افراد طی یک سال جان خود را از دست دهند. با توجه به آمارهای وحشتناک قلب یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های پزشکان و دانشمندان است. دانشمندان برای جلوگیری از مرگ‌ومیر به فکر ساخت قلب مصنوعی افتادند.

داروهای زیادی برای درمان این بیماری وجود دارد، اما زمانی‌که بیماری فرد پیشرفت کند دیگر دارو جوابگو نیست و تنها گزینه باقی‌مانده پس از دارو پیوند است. بیماران در لیست اهداکنندگان باید منتظر بمانند، اما شرایط بعضی دیگر از بیماران اضطراری است و نمی‌توانند منتظر دریافت قلب اهدایی بمانند. همچنین تعداد قلب‌های در دسترس در بیمارستان تقریبا ۲ هزار مورد است و تعداد بیماران در انتظار پیوند قلب  بیش از ۳ هزار نفر است. در قرن گذشته، بسیاری از پزشکان تئوری‌های خود را درباره قلب در فناوری‌های نجات‌دهنده‌ جدید تحقق بخشیده‌اند.

هدف از ساخت قلب مصنوعی ایجاد یک دستگاه یا پمپ موقت برای فردی است که دارای مشکلات قلبی است و بقای فرد بدون پیوند غیر ممکن است. پزشکان با استفاده از قلب مصنوعی جان افراد را نیز نجات می‌دهند تا زمانی‌که افراد برای پیوند قلب آماده شوند. اگرچه قلب مصنوعی تا آخر عمر می‌تواند در قلب انسان باقی بماند. قلب برای انسان حکم مرگ و زندگی دارد؛ بنابراین یکی از اهداف دانشمندان ساخت قلب مصنوعی است، زیرا تعداد افراد اهداکننده پیوند بسیار کم است و تعداد افراد دریافت‌کننده بسیار زیاد است. در اثر این شرایط تعدادی از افراد جان خود را از دست می‌دادند. دانشمندان با هدف ساختن قلب مصنوعی تا درصدد رفع این مشکل برآمدند.

محققان برای یادگیری نحوه ساخت قلب مصنوعی، نوعی ماهی روباتیک طراحی کردند. این ماهی روباتیک از سلول‌های ماهیچه قلب انسان ساخته شده است و به دانشمندان در زمینه ساخت قلب مصنوعی کمک بزرگی می‌کند. ماهی‌های بیوهیبرید یا زیست‌ترکیب با بازسازی انقباضات ماهیچه‌ای یک قلب پمپاژکننده شنا می‌کنند و به حرکت در می‌آیند.

ساخت قلب مصنوعی از آهن‌ربا و تیتانیوم

بیماران از بیماری قلبی به علت میزان مرگ‌ومیر بالا وحشت دارند و از این بیماری چشم‌اندازی تیره و تار به‌وجود آمده است. در پیوند قلب گروه خونی فرد اهداکننده و دریافت‌کننده مهم است و شانس یافتن قلب برای بعضی از بیماران به دلیل این مشکل تقریبا صفر است. از دهه ۱۹۵۰ دانشمندان تلاش می‌کنند تا قلب مصنوعی را نیز طراحی کنند، اما موفقیت چندان زیادی نداشتند. همچنین آزمایش‌های متعدد دانشمندان از قلب‌های مصنوعی برای این بوده است که مشاهده کنند حیوانات با نصب قلب مصنوعی به جای قلب طبیعی چند روز زنده می‌مانند.

سیستم پیچیده پمپ‌ها و دریچه‌های مصنوعی بسیار سریع فرسوده می‌شوند. همچنین قلب‌های مکانیکی می‌توانند سریع‌تر از قلب‌های خود بیمار که جایگزین می‌شوند شروع به کار کنند. تعداد بسیار معدودی از قلب‌های مصنوعی برای استفاده انسانی تأیید شده‌اند. قلب مصنوعی تنها به‌عنوان آخرین راه‌حل برای صرفه‌جویی در زمان بیمار قبل از پیوند واقعی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ساخت قلب‌های مصنوعی تاکنون چندان موفقیت‌آمیز نبوده است و بیماران همیشه باید از جعبه‌های برق دست‌وپا گیر استفاده کنند و سیم‌کشی از قفسه سینه آن‌ها می‌تواند منجر به عفونت شود، اما طراحی جدید قلب مصنوعی به‌نام «BiVACOR» شناخته می‌شود. این طراحی جدید انقلابی عظیم در استفاده از قلب مصنوعی و روش درمان نارسایی قلبی ایجاد کند. این دستگاه از روش تکراری پمپاژ خون استفاده نمی‌کند.

در این قلب مصنوعی از دیسک چرخان برای هدایت خون به ریه‌ها و بدن استفاده می‌کند. با وجود پمپ دوار با تکنولوژی بالا که میان آهنرباها معلق است، سایش مکانیکی تقریبا صفر است. فقدان سایر قطعات متحرک به معنای آن است که قسمت‌های دیگر قلب را می‌توانند از تیتانیوم فوق‌العاده قوی بسازند. این قلب مصنوعی علاوه‌بر پیشرفته‌ترین فناوری دیسک شناور، می‌تواند خروجی خود را با نیازهای فیزیولوژیکی بیمار تطبیق دهند. برای مثال، این قلب مصنوعی در هنگام ورزش سریع‌تر پمپاژ می‌کند. اندازه آن به‌قدری کوچک است که می‌توان برای کودکان نیز از آن استفاده کرد. دانشمندان در پی تلاش هستند تا باتری به جای حمل خارجی در بدن بیمار نیز کاشته شود. همچنان امید می‌رود که این دستگاه مصنوعی را با فناوری شارژ بی‌سیم ترکیب کرد. دانشمندان در زمینه ساخت قلب مصنوعی پیشرفت‌های چشمگیری کرده‌اند.