Yapay bir kalp, neden olmasın?!

Bilim ve teknolojinin ilerlemesi ile beraber hayat kalitemizin de arttığı bir gerçek. Beni en çok heyecanlandıran gelişmeler ise sağlık alanında olanlar. Çünkü sağlık öyle bir şey ki “aman olsa da olur olmasa da” diyebileceğimiz türden değil. Daha önce üç boyutlu (3B) yazıcılar konusuna değinmiş, ve hatta yazımı bu yazıcılar ile üretilebilecek organlar konusuyla noktalamıştım. Bu yazıda, yapay kalp konusunu ele alalım.

Bugüne kadar kalp yetmezliği yaşayan hastalar ya kalp pompalama görevini gören cihazlara bağlı olarak yaşıyor, ya da mekanik implantlar ile hayat mücadelesi veriyorlar. Bu tür implantlar çelik, titanyum ve plastik gibi maddelerden oluşuyor. Bu maddeleri doku ile entegre etmek zor, çünkü kan yapısına zarar da veriyorlar. Örneğin, kan pompalanırken kan kümeleri oluşabiliyor. Bu durumun önüne geçmek ise kan sulandırıcı ilaçlar verilerek kan pıhtılarının oluşumu engelleniyor. Yalnız buradaki en büyük sorunlardan bir tanesi bu ilaçların felç veya kanama gibi yan etkileri olması. ETH Zürich profesörü Stark, tüm bunları Avrupa’da tanıştığı bir kalp cerrahından öğreniyor, ve yumuşak dokuda bir yapay kalp üretiminin önemini o zaman anlıyor. 3B yazıcılar vasıtasıyla, yapay kalp üretme fikri de ortaya çıkmış oluyor.

Şekil olarak gerçek bir kalbi andıran önerilen yapay kalp modeli, Stark’ın grubunda araştırmasını sürdüren bir doktora öğrencisi olan Nicholas Cohrs tarafından geliştiriliyor. Cohrs konunun önemini şu şekilde anlatıyor: “Kalp yetmezliğine karşı mücadele veren, Dünya’da 26 milyon insan var, ve kalp bağışlayan insan sayısı çok az.”. Bu noktada, kalp yetmezliği yaşayan insanlar için yapay kalplerin üretimi büyük bir şans. Gerçek bir kalbin tüm fonksiyonlarını yerine getiremese bile, kalp naklini bekleyen hastaların hayatını kolaylaştıracağı bir gerçek.

3B yazıcılar kullanılarak iki tip basım yapmak mümkün. Direkt Basım’da, elde edilmek istenen model oluşturulup, model basılabilir. İndirekt Basım’da ise, elde edilmek istenen modelin kalıbı basılır. Ardından bu kalıp kullanılarak, farklı materyaller kullanılarak ürün oluşturulabilir. Kuyumcu sektöründe bu metot yaygındır mesela. Aynı kalıp kullanılarak hem gümüş hem de altın bir yüzük elde edilebilir. Konumuza dönecek olursak, yapay kalbi üretmek için, araştırmacılar indirekt basım tekniğini kullanarak öncelikle kalbin 3B bir kalıbını oluşturuyorlar. Bu kalıp vasıtasıyla, yumuşak dokulu silikon bir kalp üretiyorlar.

Üretilen yapay kalp, henüz prototip aşamasında. 390 gram ağırlığında ve büyüklük olarak da insan kalbine denk. Gerçek kalp gibi sağ-sol bölümlerden oluşuyor. Yapay kalp içerisinde kas yapısı mevcut değil. Dolayısıyla ekstra bir bölme, basınçlı havayı kullanarak kanı pompalama görevini üstleniyor. Mevcut haliyle, 3000 kalp atımı sağlayabiliyor. Bu da 30-45 dakika arasında bir süre için kullanılabileceği anlamına geliyor. Yapılan testler insan kanına benzeyen bir sıvı ile yapılıyor, ve yapay kalbin pompalama işini yapabildiği gözlemleniyor. Yapay kalbin çalışma süresinin artması için, daha uygun materyallerin kullanılması gerekiyor. Bu prototip, işin yapılabilirliğini bilim dünyasına kanıtlamış oluyor. Artık yeni materyaller sayesinde çok daha iyi modeller üzerinde çalışılmaya başlanacaktır.

3B yazıcılar ile daha çok heyecan verici işler yapılacağına inancım tam. Bu noktada en önemli kısım, doğru materyallerin bulunabilmesi. Gerçek insan dokusu ile basılan 3B modeller benim ilgimi çekiyor. Biraz daha bekleyelim 🙂

Ağustos 2017 Paros Dergisi’nde yayımlanan yazım.