Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben een robotreplica van de rechterkamer van het hart ontwikkeld. Deze robot hartkamer is niet alleen een statisch model, maar een dynamische replica die de kloppende en bloedpompende werking simuleert, vergelijkbaar met een levend hart. De robot combineert authentiek hartweefsel met geavanceerde kunstmatige spieren in een ballonachtige structuur, waardoor wetenschappers de natuurlijke kleppen en ingewikkelde functies van het hart nauwgezet kunnen controleren en observeren.
Een kenmerk van het kunstmatige ventrikel is de veelzijdigheid ervan bij het weergeven van verschillende harttoestanden. Het MIT-team heeft het model verfijnd om aandoeningen zoals pulmonale hypertensie en een hartinfarct na te bootsen. Deze functionaliteit werd op de proef gesteld toen een mechanische klep werd geïmplanteerd om een defecte natuurlijke klep te corrigeren, waardoor inzichten werden onthuld in hoe dergelijke interventies de pompefficiëntie van het hart veranderen.
Ontdekking
Manisha Singh, een postdoctoraal medewerker bij het Institute for Medical Engineering and Science van MIT, benadrukte het potentieel van de RRV bij het begrijpen en voorkomen van rechterhartfalen, vooral in scenario’s op de intensive care. Het model belooft een hulpmiddel van onschatbare waarde te zijn voor het bestuderen van rechterventrikelaandoeningen en het evalueren van therapieën en apparaten die erop gericht zijn deze te behandelen.
Het onderzoek, beschreven in een open access paper in Nature Cardiovascular Research, is het resultaat van een gezamenlijke inspanning. Het team, bestaande uit universitair hoofddocent Ellen Roche en experts van prestigieuze instellingen, heeft het model ontworpen om de anatomische complexiteit en de pompfunctie van de rechterventrikel vast te leggen.
Integratie
Het rechterventrikel, vaak overschaduwd door zijn robuustere tegenhanger, het linkerventrikel, speelt een cruciale maar minder begrepen rol bij het pompen van zuurstofarm bloed naar de longen. Roche vergelijkt het met een ‘ballerina’, die een lichtere maar vitale lading hanteert met complexere architectuur en beweging. Deze complexiteit heeft voor uitdagingen gezorgd bij het diagnosticeren en behandelen van rechterventrikeldisfuncties, die de RRV wil aanpakken.
De integratie van echt hartweefsel in het model zorgt voor het behoud van natuurlijke structuren, die te delicaat en complex zijn om synthetisch te repliceren. Dankzij de innovatieve aanpak van het team kunnen ze het gedrag van het hart tot in ongekend detail onderzoeken, wat nieuwe perspectieven biedt op het gebied van hartonderzoek en -behandeling.
