Роберт Шепхерд (Robert Shepherd) из Корнелльского университета (США) совместно с группой коллег ведет работы над созданием новых материалов для искусственного сердца. Впервые для этой цели планируется применить вспененные эластичные полимеры с открытыми ячейками. Соответствующая работа опубликована в журнале Advanced Materials.

Хотя задача пересадки сердца от одного живого существа к другому решена медициной уже более полувека назад, проблема создания искусственного сердца по-прежнему актуальна. Дело в том, что пересаженное сердце вызывает у организма иммунный ответ, из-за чего он стремится отторгнуть новый орган. В итоге врачи дают прооперированному препараты, подавляющие иммунитет, однако с ними больной становится крайне уязвимым даже к тем бактериям и вирусам, которые обычно не могли бы угрожать его жизни.

К сожалению, многие известные нам материалы плохо подходят для создания рукотворного сердца. Сильная и компактная мышца, которая могла бы сокращаться чаще раза в секунду, многие годы подряд испытывает огромные механические нагрузки – искусственно созданное сердце должно быть очень износостойким. К тому же наше тело часто реагирует воспалительным процессом на имплантацию металлических или просто слишком твердых предметов, а воспаление в районе сердечной мышцы может быть крайне опасным для человека.

Наиболее логичным выходом из этой непростой ситуации считается применение полимеров, обладающих нужной гибкостью и не вызывающих воспалительного процесса. Но как заставить их работать на манер мышцы – постоянно сокращаться и расслабляться? Ранее для этого пытались использовать плоские пластиковые аналоги мышц, которые сокращались и удлинялись под действием пневматической сторонней накачки. Газ внутри них распространялся по трубкам, часто имевшим сложную форму. Но такие ''пневмомускулы'' имели ряд ограничений: чтобы корректно работать, им нужно иметь почти плоскую форму (иначе трубкам требовался сложный внутренний каркас), что для работоспособного искусственного сердца едва ли приемлемо.

Группа Шепхерда решила использовать эластомеры с открытыми ячейками. Внутри этих эластичных полимеров существует целая сеть сообщающихся ''сосудов'', что во многом делает их похожими на ткань настоящего сердца. По ним в эластомер направляется газ, давление которого принуждает пластик то удлиняться, то сворачиваться.

В настоящий момент Шепхерд и его коллеги провели испытания лишь упрощенной двухкамерной модели сердца из эластомеров. Но пока их эксперимент показал вполне многообещающие результаты. На следующем этапе исследователи надеются смоделировать работу четырехкамерного сердца, такого же сложного, как и у здорового человека.

Анти-смартфон