Искусственные мышцы – для лучшего биения сердечного имплантата | Наука 21 век

Наука 21 век » Искусственные мышцы – для лучшего биения сердечного имплантата





Искусственные мышцы – для лучшего биения сердечного имплантата

Март 4th, 2014

Искусственные мышцы – для лучшего биения сердечного имплантата Когда вы думаете о биении сердца, возможно, вы просто представляете, как оно сокращается и увеличивается подобно тому, как резиновый мяч сжимается невидимой рукой. Однако в действительности движения сердца больше похожи на то, как вы выжимаете полотенце, т.е. верхняя часть органа скручиваетсяпо часовой стрелке, а нижняя – против часовой. Этот процесс известен как скручивание левого желудочка, и ученым удалось воспроизвести его с использованием искусственных мышц. Исследование может стать результатом улучшения работы сердечных имплантатов. Искусственные мышцы – для лучшего биения сердечного имплантата

Работа была проведена учеными с биоинженерного факультета Института Висса при Гарвардском университете (США), а также Школы инженерных и прикладных наук при том же Университете. Они начали свое исследование с того, что называется пневматическими искусственными мышцами, или воздушными мышцами (ВМ). По модели исчерченного мышечного волокна, которое находится в сердце, эти мышцы сделаны из силиконового эластомера со встроенной плетеной сеткой, подключенной к воздушной трубке. 

Когда воздух поступает в ВМ, последняя скручивается, соответственно, становясь короче. Это очень похоже на натуральные волокна, которые взаимодействую таким же образом – скручиваясь и сокращаясь. 

Затем несколько воздушных мышц были помещены внутрь одной матрицы из того же эластомера, из которого сделаны первые. При помощи процесса управления их ориентации по отношению друг к другу, а также же выборочного добавления различного объема давления в различные мышцы, ученые смогли добиться, чтобы некоторые ВМ скручивались в одном направлении, а остальные – в противоположном. В результате силиконовая матрица продемонстрировала то же самое трехмерное скручивание, что и настоящее сердце.

Возможное использование, которое сразу приходит на ум, - это имплантированные приборы, которые могут помочь или даже полностью заменить больное сердце. Вдобавок путем отключения некоторых мышц, стало возможным воспроизводить движения сердца при заболеваниях. Это может оказаться полезным в моделях, использующихся для разработки методов лечения в таких условиях.

Научная статья, описывающая исследование, была недавно опубликована в журнале Advanced Materials. Вы можете посмотреть на прототип со встроенной воздушной мышцей в работе на видео ниже.

По материалам Gizmag.

Анастасия Полянская nauka21vek.ru