Geek Daily EP21 : Maglev Heart กับเทคโนโลยีหัวใจเทียมที่ช่วยต่อชีวิตผู้ป่วยโรคหัวใจ

หัวใจ Maglev Heart จะมีขนาดพอดีกับฝ่ามือ น้ำหนักประมาณ 650 กรัมหนักกว่าหัวใจมนุษย์ผู้ใหญ่เล็กน้อย เปลือกของมันทำจากไททาเนียมซึ่งเป็นวัสดุที่ไม่ทำให้เกิดสนิมซึ่งแทบไม่เคยกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน ผู้ป่วยจะสวมชุดควบคุมภายนอกขนาด 4 กก. ที่บรรจุแบตเตอรี่แบบชาร์จซ้ำได้สองก้อน

ภายในสิ้นปี 2019 จะมีการทดสอบระบบระดับคลินิก จากนั้นจะส่งคำขอไปยังองค์การอาหารและยาของสหรัฐเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ ที่จะใช้ในผู้ป่วยที่เป็นมนุษย์จริง ๆ ซึ่งทีมนักวิจัยหวังว่าจะเริ่มในปี 2020

เลือกฟังกันได้เลยนะครับ อย่าลืมกด Follow ติดตาม PodCast ช่อง Geek Forever’s Podcast ของผมกันด้วยนะครับ

🎧 ฟังผ่าน Podbean : 
https://bit.ly/3fcdP9h

🎧 ฟังผ่าน Apple Podcast :
https://apple.co/2lEqPPg

🎧 ฟังผ่าน Google Podcast : 
https://bit.ly/3hNJ3VK

🎧 ฟังผ่าน Spotify : 
https://spoti.fi/2BDhmj0

🎧 ฟังผ่าน Youtube 
https://youtu.be/QcoQrL5uzBY

References : https://spectrum.ieee.org/biomedical/devices/this-maglev-heart-could-keep-cardiac-patients-alive
https://futurism.com/neoscope/bionic-heart-maglev-bivacor

กล้ามเนื้อหัวใจที่ปลูกในแล็บได้รับการปลูกถ่ายในมนุษย์เป็นครั้งแรก

นักวิจัยในประเทศญี่ปุ่นประสบความสำเร็จในการดำเนินการปลูกถ่ายเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจในห้องทดลองครั้งแรกของโลกซึ่งสามารถลดความต้องการการปลูกถ่ายหัวใจได้อย่างมาก 

เพื่อพัฒนาเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโอซาก้าได้นำเซลล์ต้นกำเนิดจากร่างกายมาพัฒนาเป็นครั้งแรกและดัดแปลงสภาพให้เหมือนเหมือนตัวอ่อน จากจุดนี้นักวิจัยสามารถหลอกล่อให้เซลล์กลายเป็นสิ่งที่เข้ากันได้กับผู้ป่วย ไม่ถูกปฏิเสธจากระบบภูมิคุ้มกัน

เซลล์เหล่านี้จะถูกวางไว้บนแผ่นเล็ก ๆ ที่สามารถย่อยสลายได้ซึ่งถูกใช้เพื่อปกปิดบริเวณที่เสียหายของหัวใจของผู้ป่วย ผู้ป่วยที่ได้รับการปลูกถ่ายจากการขาดเลือด cardiomyopathy ที่หัวใจ และมีปัญหาในการสูบฉีดเพราะกล้ามเนื้อไม่ได้รับเลือดเพียงพอ 

ในบางกรณีเงื่อนไขนี้ต้องใช้การปลูกถ่ายหัวใจ แต่นักวิจัยหวังว่าเซลล์กล้ามเนื้อใหม่จะช่วยสร้างเส้นเลือดใหม่ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการทำงานโดยรวมของหัวใจให้ดียิ่งขึ้น

ผู้ป่วย รายแรก ๆ จาก 10 รายในการทดลองเป็นเวลาสามปีมานี้ กำลังฟื้นตัวในโรงพยาบาลและจะได้รับการตรวจสอบอีกครั้งในปีหน้า หากประสบความสำเร็จในระยะยาวขั้นตอนที่อาจจะกลายเป็นทางเลือกที่ทำงานเพื่อปลูกถ่ายหัวใจตั้งแต่การสร้างเซลล์เหล่านี้จะง่ายกว่าการหาผู้บริจาคหัวใจที่เหมาะสมกับผู้ป่วย และ ยังมีโอกาสน้อยที่อวัยวะที่ได้รับการปลูกถ่ายแบบนี้จะได้รับการปฏิเสธจากระบบภูมิคุ้มกันของผู้รับนั่นเอง

ความคิดเห็นเพิ่มเติมจากผู้เขียน

ต้องบอว่าเป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีที่น่าสนใจในการสร้างเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เพื่อมาปลูกถ่ายให้กับผู้ป่วยจริง ๆ เราจะเห็นได้จากข่าว เทคโนโลยีดังกล่าว กำลังรุดหน้าไปอย่างรวดเร็ว รวมถึงการสร้างอวัยวะเทียมด้วยเทคโนโลยี 3D Printing

โรคหัวใจ เป็นปัญหาการเสียชีวิตอันดับต้น ๆ ของผู้ป่วย แทบจะทั่วทั้งโลก ซึ่งการได้หัวใจใหม่จากเซลล์ต้นกำเนิดที่มาจากตัวผู้ป่วยเองนั้น ก็จะทำให้ปัญหาแทรกซ้อน ในเรื่องการปฏิเสธจากระบบภูมิคุ้มกันของเรานั้นทำได้ดีขึ้น

แน่นอนว่า ด้วยความก้าวหน้าเหล่านี้ ในอนาคต จะทำให้ชีวิตของมนุษย์เรายืนยาวขึ้นอย่างแน่นอน แต่เมื่อเรามีชีวิตที่ยืนยาว ขึ้น มันก็จะสร้างปัญหาใหม่ ในสังคมผู้สูงอายุ รวมถึงปัญหาขาดแคลนแรงงานวัยหนุ่มสาว ที่กำลังเป็นปัญหาที่สำคัญในหลาย ๆ ประเทศที่ต้องเจอ รวมถึงประเทศไทยของเราด้วยนั่นเองครับผม

References : https://www.engadget.com/2020/01/29/lab-grown-heart-muscles-transplant-human-first/

Biolife4D กับการสร้างเซลล์หัวใจมนุษย์ด้วย 3D Printing

BIOLIFE4D บริษัท เทคโนโลยีชีวภาพในเมืองชิคาโก ได้ประกาศว่า ตอนนี้บริษัทประสบความสำเร็จในการพิมพ์ 3 มิติ ของหัวใจมนุษย์ขนาดเล็ก ซึ่งหัวใจเล็ก ๆ ดังกล่าวมีโครงสร้างเช่นเดียวกับหัวใจขนาดเต็มที่มีอยู่ในร่างกายมนุษย์ และ บริษัทยังบอกว่ามันเป็นก้าวสำคัญในการผลักดันเพื่อสร้างหัวใจเทียมที่มีศักยภาพสูงสำหรับการปลูกถ่ายในอนาคต

ซึ่งหัวใจดังกล่าวถูกพิมพ์ด้วยเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจของผู้ป่วยหรือ cardiomyocytes และไบโอลิงค์ โดยทำจากสารประกอบเมทริกซ์นอกเซลล์ที่มีการทำซ้ำเลียนแบบคุณสมบัติของหัวใจสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม 

BIOLIFE4D bioprint เมื่อต้นปีที่ผ่านมา บริษัท ได้พิมพ์ส่วนประกอบหัวใจของมนุษย์ซึ่งนั่นรวมถึงส่วนประกอบของหัวใจอย่าง วาล์ว, ventricles และหลอดเลือด 

ซึ่งกระบวนการของมันจะเป็นการใช้เทคนิคการ reprogramming เซลล์เม็ดเลือดขาวของผู้ป่วยไปสู่เซลล์ต้นกำเนิด pluripotent ซึ่งสามารถแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์ชนิดต่าง ๆ รวมถึงเซลล์ของหัวใจนั่งเอง

เซลล์หัวใจที่ผลิตจากเทคโนโลยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

ซึ่งในที่สุด บริษัท ก็หวังที่จะสร้างพิมพ์เขียวหัวใจมนุษย์ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ ซึ่งในทางทฤษฎีหัวใจที่ถูกพิมพ์ด้วยเทคโนโลยี 3D Printing สามารถมาทดแทนอวัยวะของผู้บริจาคได้มากขึ้น  

แน่นอน BIOLIFE4D ไม่ใช่ บริษัท เดียวที่มองหาอวัยวะการโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเทลอาวีฟก็ได้ทดลองใช้เทคโนโลยี การพิมพ์ 3 มิติ พิมพ์หัวใจเมื่อต้นปีมานี้

ซึ่งเราได้เห็นการทำงานของหัวใจซิลิโคนผ่านเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ และนักวิศวกรรมชีวภาพที่ MIT กำลังวิจัยเกี่ยวกับการจัดการเครือข่ายหลอดเลือดที่ซับซ้อนในการใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ เพื่อมาใช้ในการรักษาด้วยอวัยวะเทียมในอนาคตอันใกล้นี้นั่นเอง

References : https://www.engadget.com

3D Printing กับหัวใจดวงแรกที่ทำจากเนื้อเยื่อมนุษย์จริง

และแล้วมันก็มาถึงวันที่นักวิทยาศาสตร์หวังว่าเราจะสามารถผลิตหัวใจที่สามารถปลูกถ่ายให้กับมนุษย์ได้ ทีมนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเทลอาวีฟในอิสราเอลได้ทำให้เป้าหมายที่ไกลเกินจริงเหมือนเรื่องในนิยายนั้นมาสู่ความเป็นจริงได้สำเร็จ

ทีมวิจัยประสบความสำเร็จในการใช้เทคโนโลยี 3D Printing มาสร้างหัวใจโดยใช้เนื้อเยื่อของมนุษย์ ซึ่งพวกเขาได้ตีพิมพ์ใน Advanced Science เมื่อวันจันทร์ที่ผ่านมา ในการทดลองนั้นจะได้หัวใจแบบไม่เต็มขนาด ซึ่งมันใหญ่พอ ๆ กับหัวใจของกระต่ายเพียงเท่านั้น แต่มันยังคงเป็นความก้าวหน้าที่สำคัญ ทีมวิจัยกล่าว

“นี่คือครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จในการออกแบบและพิมพ์หัวใจทั้งหมด ซึ่งประกอบไปด้วย
cells, blood vessels, ventricles และ chambers ” ศาสตราจารย์ทาล Dvir ที่นำทีมกล่าวกับหนังสือพิมพ์ท้องถิ่น “ผู้คนสามารถพิมพ์โครงสร้างของหัวใจในแบบสามมิติได้ในอดีต แต่มันไม่ได้อยู่กับเซลล์หรือหลอดเลือดเหมือนหัวใจจริง ๆ “

หัวใจ จาก 3D Printing ที่เข้าใกล้ความเป็นจริงขึ้นเรื่อย ๆ
หัวใจ จาก 3D Printing ที่เข้าใกล้ความเป็นจริงขึ้นเรื่อย ๆ

นักวิทยาศาสตร์พบว่ามีการใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติทางการแพทย์มากมายในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยโตรอนโตกำลังทำงานเกี่ยวกับการใช้เทคโนโลยีดังกล่าวเพื่อพิมพ์ผิวหนังในบริเวณที่มีแผล และมหาวิทยาลัยมินนิโซตาได้พัฒนาหัวกะโหลกแบบโปร่งใสที่ช่วยให้นักวิจัยเข้าใจการทำงานของสมองได้ดีขึ้น

ทีมงานเทลอาวีฟทำการสกัดเนื้อเยื่อไขมันจากผู้ป่วยและใช้สิ่งนี้เปรียบเสมือนเป็นน้ำหมึก สำหรับการพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งเป็นพิมพ์เขียวสำหรับสร้างแบบจำลองเนื้อเยื่อ ในขณะที่พวกเขาพบว่าแม้ยังคงมีข้อบกพร่องในการทำงาน ซึ่งหัวใจสามารถหดตัว แต่ไม่สูบฉีดเลือด  พวกเขาวางแผนที่จะทดสอบหัวใจที่พิมพ์ 3 มิติกับสัตว์จริง ๆ 

“ บางทีใน 10 ปีข้างหน้านั้นอาจมีเครื่องพิมพ์อวัยวะในโรงพยาบาลที่ดีที่สุดทั่วโลกและขั้นตอนเหล่านี้จะดำเนินการเป็นประจำจนกลายเป็นเรื่องปรกติไปในที่สุด” Dvir กล่าว

References : 
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201900344


https://www.cnet.com/news/heres-the-first-3d-printed-heart-made-from-actual-human-tissue/