Tipos de órgãos artificiais. Como os órgãos artificiais são cultivados? Próteses valvares cardíacas biológicas

Órgãos mecânicos artificiais são talvez a maneira mais realista hoje de reparar um corpo desgastado que não pode ser ajudado por “reparos” terapêuticos tradicionais. Quanto a outros métodos, o transplante de órgãos é complicado pela falta de doadores e pela incompatibilidade biológica. E as células-tronco, de que tanto se fala, infelizmente ainda estão muito longe do uso prático.

As dentaduras provavelmente deveriam ser consideradas os primeiros órgãos artificiais. Mais tarde, os cirurgiões começaram a implantar articulações e ligamentos metálicos, e então surgiram próteses eletrônicas. Mas chamar estes dispositivos de “revolução nos órgãos artificiais” só pode ser um exagero. Claro, eles melhoram a qualidade de vida, mas você pode viver sem eles. Para criar tais dispositivos, o principal é selecionar um material durável, leve e seguro, fazer dele a peça necessária e desenvolver uma tecnologia para “instalação” no corpo humano.

Outra coisa são nossos órgãos internos. Milhões de pessoas morrem todos os anos de doenças graves do coração, pulmões, fígado e rins, e muitas vezes não há forma de ajudá-las. Quase todos os dispositivos de suporte à vida inventados - pulmões, fígado ou rins artificiais - ocupam tanto espaço quanto uma geladeira e são considerados apenas uma medida temporária. Via de regra, o paciente fica constantemente próximo a essa máquina e aguarda o transplante de um órgão. Mas nem sempre é possível encontrar doadores adequados.

Mas nem tudo é tão desesperador. O mais simples desses órgãos é o coração. Em 1938, os cirurgiões americanos usaram pela primeira vez uma máquina coração-pulmão. Há pouco tempo foi criado o coração artificial AbioCor, que permite à pessoa não só “viver”, mas caminhar e até praticar esportes. E o desenvolvimento mais recente - o dispositivo australiano VentrAssist - deve funcionar por 50 anos. Mas falaremos sobre este dispositivo mais tarde, pois suas características técnicas parecerão muito desbotadas sem uma introdução teórica.

Parâmetros corporais artificiais

Órgãos artificiais ideais são máquinas que funcionarão por décadas sob cargas pesadas e não requerem manutenção. Digamos que a potência do coração humano em repouso seja um pouco mais de 3 watts. Isso significa que por dia ele realiza quase 90 quilojoules de trabalho. Ou seja, “eleva” uma tonelada de carga até o quarto andar. Com a atividade física, naturalmente, seu desempenho deverá aumentar significativamente. Agora imagine que tal aparelho ainda deva caber no peito, ter uma reserva de energia e não parar um minuto durante toda a sua vida.

Os pulmões artificiais são uma tarefa igualmente difícil. A área de superfície dos órgãos respiratórios “originais” é aproximadamente do tamanho de uma quadra de tênis. Em um minuto, um copo de sangue é “derramado” uniformemente e removido vinte vezes. Além disso, os pulmões limpam-se constantemente de fuligem, poeira e outras partículas nocivas que inalamos. Se acrescentarmos que tal órgão não deve ultrapassar cinco litros de volume, fica claro que o trabalho em tal dispositivo ainda está muito longe de ser concluído.

O fígado também é um órgão bastante pequeno, que abriga uma “fábrica de produtos químicos” e um poderoso sistema de filtragem. Em apenas um minuto, passa por ele um litro e meio de sangue, que deve ser eliminado dos resíduos sem perturbar o equilíbrio eletrolítico, hormonal e proteico. Muitas substâncias, por exemplo, álcool, drogas, gorduras, não são apenas retidas no fígado, mas também processadas em uma forma que seja mais conveniente para remoção do corpo. Além disso, esse órgão é responsável pela síntese de cerca de um litro de bile, um emulsificante das gorduras alimentares.

Outro órgão sem o qual uma pessoa não pode viver é o rim. O aparelho que o substitui deve, assim como o fígado, filtrar todo o sangue do corpo. Mas a função dos rins não termina aí: o seu “computador” biológico analisa a composição do sangue e, com base nestes dados, mantém dentro de limites muito estreitos o conteúdo de quase todas as substâncias nele dissolvidas.

Coração sem fio

Agora que avaliamos a escala da tarefa, vamos ver como ela se resolve em relação ao coração. O AbioCor da Abiomed, com sede em Denver, é um verdadeiro coração artificial que substitui os dois ventrículos e fornece sangue aos pulmões e outros órgãos. O aparelho, do tamanho de uma toranja e pesando 900 gramas, contém bomba de titânio, unidade de controle e bateria. Sua capacidade é suficiente para 30 minutos de bateria, e o carregamento ocorre pela pele: ou seja, nenhum fio chega à superfície do corpo. Uma bateria externa colocada no cinto permite que você fique sem recarregar por várias horas.

Este dispositivo destina-se a pacientes com insuficiência cardíaca em estágio terminal e mau prognóstico. Além disso, os criadores do dispositivo afirmam que ele não só permite aos pacientes “viver”, mas garante-lhes uma qualidade de vida completamente aceitável.

O primeiro coração AbioCor foi transplantado em 2001. Desde então, não foram instalados mais de 20 dispositivos, mas a empresa está otimista com as perspectivas do dispositivo e estima o mercado em 100 mil operações por ano.

O coração da AbioCor

O aparelho VentrAssist, criado por pesquisadores australianos, ao contrário do coração AbioCor, não pode substituir completamente um órgão natural. O VentrAssist ajuda apenas a bombear o sangue para o ventrículo esquerdo – a parte mais movimentada do coração.

Apenas uma bomba rotativa de titânio cabe dentro do corpo. Os australianos estimam seus recursos em 50 anos de operação contínua. O paciente carrega o controlador e a bateria, que dura 8 horas, no cinto.

Segundo os desenvolvedores, tal dispositivo deve ajudar muitas pessoas com insuficiência cardíaca. No entanto, só aparecerá na prática médica após a devida permissão das autoridades licenciadoras.

O coração AbioCor custa agora pouco menos de 100 mil dólares, o VentrAssist custará cerca de 50. No entanto, este preço é significativamente inferior aos custos associados a cada transplante de coração de doador.

Se levarmos em conta também os recursos gastos em cuidados médicos para pacientes com insuficiência cardíaca, fica claro: um coração artificial não é apenas útil, mas também benéfico para a indústria médica. E os incentivos financeiros, como sabem, são os mais fortes. Inclusive para o progresso técnico.

Resta apenas esclarecer que apoiar este progresso à custa da própria vida é totalmente opcional. Com a prevenção oportuna de doenças cardíacas, seu coração pode durar muito mais do que 50 anos. E o mais importante, praticamente grátis.

JSC "Universidade Médica de Astana"

Departamento de Biofísica Médica e Segurança da Vida

Ensaio

Sobre o tema: Órgãos artificiais

Concluído por: Nurpeisova D.

Grupo:144 OM

Verificado por: Maslikova E.I.

Astana 2015

Introdução

Rim artificial

Coração artificial

Intestino artificial

Couro do falso

Sangue artificial

Pulmão artificial

Ossos artificiais

Conclusão

Introdução

O rápido desenvolvimento das tecnologias médicas e o uso cada vez mais ativo das mais recentes conquistas das ciências afins tornam possível hoje resolver problemas que pareciam impossíveis há apenas alguns anos. Inclusive no campo da criação de órgãos artificiais que podem substituir cada vez mais com sucesso seus protótipos naturais.

Além disso, o mais surpreendente nisso é que tais fatos, que há poucos anos poderiam ter se tornado a base do roteiro do próximo blockbuster de Hollywood, hoje atraem a atenção do público por apenas alguns dias. A conclusão é bastante óbvia: não está longe o dia em que mesmo as ideias mais fantásticas sobre as possibilidades de substituição de órgãos e sistemas naturais por seus análogos artificiais deixarão de ser uma espécie de abstração. Isto significa que um dia poderá haver pessoas que terão mais implantes deste tipo do que partes do seu próprio corpo.

O transplante de órgãos incorpora o desejo eterno das pessoas de aprender como “consertar” o corpo humano.

. Rim artificial

Um dos órgãos artificiais mais necessários é o rim. Atualmente, centenas de milhares de pessoas no mundo devem receber regularmente tratamento de hemodiálise para viver. “Agressão da máquina” sem precedentes, necessidade de seguir dieta alimentar, tomar medicamentos, limitar a ingestão de líquidos, perda de desempenho, liberdade, conforto e diversas complicações de órgãos internos acompanham esta terapia.Em 1925, J. Haas realizou a primeira diálise em humanos, e em 1928 ele também usou heparina, uma vez que o uso prolongado de hirudina estava associado a efeitos tóxicos e seu efeito na própria coagulação do sangue era instável. A heparina foi usada pela primeira vez para diálise em 1926 em um experimento de H. Nechels e R. Lim.

Como os materiais listados acima revelaram-se de pouca utilidade como base para a criação de membranas semipermeáveis, a busca por outros materiais continuou e, em 1938, o celofane foi utilizado pela primeira vez para hemodiálise, que nos anos seguintes por muito tempo tempo continuou sendo a principal matéria-prima para a produção de membranas semipermeáveis.

Como resultado, surgiram dois tipos principais de dialisadores, o chamado dialisador de bobina, que utilizava tubos de celofane, e o dialisador plano-paralelo, que utilizava membranas planas.

Em 1960, F. Kiil projetou uma versão de muito sucesso do dialisador plano paralelo com placas de polipropileno e, ao longo de vários anos, esse tipo de dialisador e suas modificações se espalharam pelo mundo, ocupando um lugar de liderança entre todos os outros tipos. de dialisadores.

Depois, o processo de criação de hemodialisadores mais eficientes e de simplificação da tecnologia de hemodiálise desenvolveu-se em duas direções principais: o design do próprio dialisador, com os dialisadores descartáveis eventualmente assumindo uma posição dominante, e o uso de novos materiais como membrana semipermeável.

Dialisador - o coração do “rim artificial” e, portanto, os principais esforços dos químicos e engenheiros sempre visaram melhorar este elo específico no complexo sistema do aparelho como um todo. Contudo, o pensamento técnico não ignorou o aparelho como tal.

Na década de 1960, surgiu a ideia de utilizar os chamados sistemas centrais, ou seja, dispositivos de “rim artificial”, nos quais o dialisado era preparado a partir de um concentrado - uma mistura de sais, cuja concentração era 30-34 vezes maior do que sua concentração no sangue do paciente.

Em 2010, uma máquina de hemodiálise implantada no corpo do paciente foi desenvolvida nos Estados Unidos. O dispositivo, desenvolvido na Universidade da Califórnia, em São Francisco, tem aproximadamente o tamanho de um rim humano. O implante, além do tradicional sistema de microfiltro, contém um biorreator com cultura de células tubulares renais capazes de desempenhar as funções metabólicas do rim. O dispositivo não requer fonte de alimentação e funciona com base na pressão arterial do paciente. Este biorreator imita o princípio do funcionamento dos rins pelo fato da cultura das células tubulares renais estar localizada em um carreador polimérico e proporcionar a reabsorção reversa de água e nutrientes, como ocorre normalmente. Isso pode aumentar significativamente a eficiência da diálise e até mesmo eliminar completamente a necessidade de transplante renal de um doador.

Hemodializador

Caso contrário, um rim artificial é um dispositivo para substituir temporariamente a função excretora dos rins. O rim artificial é utilizado para liberar o sangue de produtos metabólicos, corrigir o equilíbrio eletrolítico-água e ácido-base na insuficiência renal aguda e crônica, bem como para remover substâncias tóxicas dialisáveis em caso de envenenamento e excesso de água em caso de edema.

Função

A principal função é limpar o sangue de diversas substâncias tóxicas, incluindo produtos metabólicos. Ao mesmo tempo, o volume de sangue no corpo permanece constante.

2. Coração artificial

O coração é um órgão muscular oco. Seu peso em um adulto é de 250 a 300 gramas. Contraindo-se, o coração funciona como uma bomba, empurrando o sangue pelos vasos e garantindo seu movimento contínuo. Quando o coração para, a morte ocorre porque o fornecimento de nutrientes aos tecidos é interrompido, bem como a liberação de tecidos dos produtos da decomposição.

Da criação do “coração” ao nosso tempo.

O criador do coração artificial foi V.P. Demikhov em 1937. Com o tempo, este dispositivo passou por enormes transformações em tamanho e métodos de uso. Um coração artificial é um dispositivo mecânico que assume temporariamente a função da circulação sanguínea se o coração do paciente não puder fornecer totalmente ao corpo uma quantidade suficiente de sangue. Sua desvantagem significativa é a necessidade de recarga constante da rede elétrica.

Em 2009, uma prótese cardíaca total implantável em humanos ainda não havia sido criada. Várias clínicas líderes de cirurgia cardíaca realizam substituições parciais bem-sucedidas de componentes orgânicos por artificiais. A partir de 2010, existem protótipos de próteses cardíacas inteiras implantáveis artificialmente eficazes em humanos. prótese artificial implantável

Atualmente, a prótese cardíaca é considerada uma medida temporária para permitir que um paciente com patologia cardíaca grave sobreviva até um transplante cardíaco.

Modelo do coração.

Cientistas e designers nacionais desenvolveram vários modelos sob o nome geral de “Pesquisa”. Trata-se de uma prótese cardíaca de quatro câmaras com ventrículos tipo saco projetada para implantação em posição ortotópica.

O modelo distingue entre as metades esquerda e direita, cada uma delas composta por um ventrículo artificial e um átrio artificial. Os componentes do ventrículo artificial são: corpo, câmara de trabalho, válvulas de entrada e saída. O corpo ventricular é feito de borracha de silicone pelo método de estratificação. A matriz é imersa em um polímero líquido, removida e seca - e assim por diante, até que a polpa do coração multicamadas seja criada na superfície da matriz. A câmara de trabalho tem formato semelhante ao corpo. Foi feito de borracha de látex e depois de silicone. Uma característica do projeto da câmara de trabalho são as diferentes espessuras das paredes, nas quais as seções ativas e passivas são diferenciadas. O design é projetado de forma que mesmo com tensão total das áreas ativas, as paredes opostas da superfície de trabalho da câmara não se toquem, eliminando assim lesões nas células sanguíneas.

O designer russo Alexander Drobyshev, apesar de todas as dificuldades, continua a criar novos designs modernos de Poisk, que serão muito mais baratos que os modelos estrangeiros.

Um dos melhores sistemas de coração artificial estrangeiro da atualidade, o Novacor, custa 400 mil dólares. Com ele, você pode esperar um ano inteiro por uma operação em casa. A caixa Novacor contém dois ventrículos de plástico. Em um carrinho separado há um computador de controle de serviço externo, um monitor de controle, que fica na clínica em frente aos médicos. Em casa, com o paciente, há fonte de alimentação, baterias recarregáveis, que são substituídas e recarregadas na rede elétrica. A tarefa do paciente é monitorar o indicador verde das lâmpadas que indicam a carga das baterias.

3. Couro sintético

Estágio de desenvolvimento: pesquisadores prestes a criar uma pele real

Criada em 1996, a pele artificial é usada para transplante em pacientes cuja pele foi gravemente danificada por queimaduras graves. O método envolve a ligação do colágeno derivado da cartilagem animal ao glicosaminoglicano (GAG) para desenvolver um padrão de matriz extracelular que fornece a base para uma nova pele. Em 2001, foi criado couro artificial autocurável com base neste método.

Outro avanço no campo da criação de pele artificial foi o desenvolvimento de cientistas ingleses que descobriram um método incrível de regeneração da pele. As células geradoras de colágeno criadas em laboratório reproduzem células humanas reais que previnem o envelhecimento da pele. Com a idade, o número dessas células diminui e a pele começa a ficar enrugada. Células artificiais injetadas diretamente nas rugas começam a produzir colágeno e a pele começa a se recuperar.

Em 2010 - Cientistas da Universidade de Granada criaram pele humana artificial usando engenharia de tecidos baseada no biomaterial aragose-fibrina.

A pele artificial foi enxertada em camundongos e apresentou ótimos resultados em termos de desenvolvimento, meiose e funcionalidade. Esta descoberta permitirá encontrar aplicações clínicas, bem como a utilização em testes laboratoriais de tecidos, o que, por sua vez, evitará a utilização de animais de laboratório. Além disso, a descoberta pode ser usada para desenvolver novas abordagens para o tratamento de patologias cutâneas.

O estudo foi conduzido por Jose Maria Jimenez Rodriguez do Grupo de Pesquisa em Engenharia de Tecidos da Faculdade de Histologia da Universidade de Granada, sob a direção dos professores Miguel Alaminos Mingorance, Antonio Campos Munoz e Jose Miguel Labrador Molina (Labrador Molina).

Os pesquisadores primeiro selecionaram células que mais tarde seriam usadas para criar pele artificial. O desenvolvimento da cultura foi então analisado in vitro e finalmente o controle de qualidade foi realizado através da inoculação de tecido em camundongos. Várias técnicas de microscopia de imunofluorescência foram desenvolvidas para esse fim. Eles permitiram aos cientistas avaliar fatores como a proliferação celular, a presença de marcadores de diferenciação morfológica, a expressão de citocreatina, involucrina e filagrina; angiogênese e crescimento de pele artificial no corpo do receptor.

Para os experimentos, os pesquisadores colheram pequenos pedaços de pele humana por biópsia de pacientes de cirurgia plástica do Hospital Universitário Virgen de las Nieves, em Granada. Naturalmente, com o consentimento dos pacientes.

Para criar pele artificial, foi utilizada fibrina humana a partir do plasma de doadores saudáveis. Os pesquisadores então adicionaram ácido tranexâmico (para prevenir a fibrinólise), cloreto de cálcio (para evitar a coagulação da fibrina) e 0,1% de aragose. Estes substitutos foram enxertados nas costas de ratos nus para observar o seu desenvolvimento in vivo.

O couro criado em laboratório apresentou bom nível de biocompatibilidade. Não foi observada rejeição, deiscência ou infecção. Além disso, a pele de todos os animais do estudo apresentou granulação seis dias após a implantação. A cicatrização foi concluída nos vinte dias seguintes.

Um experimento realizado na Universidade de Granada foi o primeiro em que foi criada uma pele artificial com derme à base de biomaterial aragose-fibrina. Até agora, outros biomateriais como colágeno, fibrina, ácido poliglicólico, quitosana, etc.

4. Intestino artificial

Em 2006, cientistas ingleses notificaram o mundo sobre a criação de um intestino artificial capaz de reproduzir com precisão as reações físicas e químicas que ocorrem durante o processo de digestão.

O órgão é feito de plástico e metal especiais que não quebram nem corroem.

Esta foi a primeira vez na história que foi feito um trabalho para demonstrar como células-tronco pluripotentes humanas em uma placa de Petri poderiam ser montadas em tecido corporal com a arquitetura tridimensional e o tipo de conexões encontradas na carne naturalmente desenvolvida.

O tecido intestinal artificial pode tornar-se a opção terapêutica número 1 para pessoas que sofrem de enterocolite necrosante, doença inflamatória intestinal e síndrome do intestino curto.

Durante a pesquisa, uma equipe de cientistas liderada pelo Dr. James Wells usou dois tipos de células pluripotentes: células-tronco humanas embrionárias e células induzidas obtidas pela reprogramação de células da pele humana.

As células embrionárias são chamadas de pluripotentes porque são capazes de se transformar em qualquer um dos 200 tipos diferentes de células do corpo humano. As células induzidas são adequadas para “pentear” o genótipo de um doador específico, sem risco de rejeição adicional e complicações associadas. Esta é uma nova invenção da ciência, por isso ainda não está claro se as células adultas induzidas têm o mesmo potencial que as células embrionárias.

O tecido intestinal artificial foi liberado em duas formas, montado a partir de dois tipos diferentes de células-tronco.

Demorou muito tempo e esforço para transformar células individuais em tecido intestinal. Os cientistas colheram o tecido usando produtos químicos e também proteínas chamadas fatores de crescimento. Num tubo de ensaio, a matéria viva crescia da mesma forma que num embrião humano em desenvolvimento. Primeiro, obtém-se o chamado endoderma, de onde crescem o esôfago, o estômago, os intestinos e os pulmões, além do pâncreas e do fígado. Mas os médicos deram a ordem para que o endoderma se desenvolvesse apenas nas células primárias do intestino. Demorou 28 dias para que eles alcançassem resultados visíveis. O tecido amadureceu e adquiriu a funcionalidade de absorção e secreção característica de um trato digestivo humano saudável. Ele também contém células-tronco específicas, que agora serão muito mais fáceis de trabalhar.

Nem sempre há doadores de sangue suficientes - as clínicas recebem hemoderivados apenas 40% do normal. Para realizar uma operação cardíaca com sistema de circulação artificial, é necessário o sangue de 10 doadores. Existe a possibilidade de que o sangue artificial ajude a resolver o problema - os cientistas já começaram a montá-lo, como um construtor. Plasma sintético, glóbulos vermelhos e plaquetas foram criados.

Criação de "sangue"

O plasma é um dos principais componentes do sangue, sua parte líquida. O “plasma plástico”, criado na Universidade de Sheffield (Reino Unido), pode desempenhar todas as funções do plasma real e é absolutamente seguro para o corpo. Ele contém produtos químicos que podem transportar oxigênio e nutrientes. Hoje, o plasma artificial destina-se a salvar vidas em situações extremas, mas num futuro próximo poderá ser usado em qualquer lugar.

Bem, isso é impressionante. Embora seja um pouco assustador imaginar que o plástico líquido, ou melhor, o plasma plástico, está fluindo dentro de você. Afinal, para se transformar em sangue, ele ainda precisa ser preenchido com glóbulos vermelhos, leucócitos e plaquetas. Especialistas da Universidade da Califórnia (EUA) decidiram ajudar seus colegas britânicos com o “maldito designer”. Eles desenvolveram glóbulos vermelhos totalmente sintéticos feitos de polímeros que podem transportar oxigênio e nutrientes dos pulmões para órgãos e tecidos e vice-versa, ou seja, desempenhar a função básica dos glóbulos vermelhos reais. Além disso, eles podem entregar medicamentos às células. Os cientistas estão confiantes de que nos próximos anos todos os ensaios clínicos com glóbulos vermelhos artificiais serão concluídos e eles poderão ser usados para transfusão. É verdade, depois de diluí-los em plasma - natural ou sintético.

Não querendo ficar atrás de seus colegas californianos, as plaquetas artificiais foram desenvolvidas por cientistas da Case Western Reserve University, em Ohio. Para ser mais preciso, não se trata exatamente de plaquetas, mas de seus auxiliares sintéticos, também constituídos por um material polimérico. Sua principal tarefa é criar um ambiente eficaz para a união das plaquetas, o que é necessário para estancar o sangramento. Agora nas clínicas eles usam massa plaquetária para isso, mas obtê-la é um processo trabalhoso e bastante longo. É necessário encontrar doadores e selecionar rigorosamente as plaquetas, que também ficam armazenadas por no máximo 5 dias e são suscetíveis a infecções bacterianas. O advento das plaquetas artificiais elimina todos esses problemas. Portanto, a invenção será uma boa ajuda e permitirá que os médicos não tenham medo de sangrar.

Sangue real ou artificial. O que é melhor?

O termo “sangue artificial” é um pouco impróprio. O sangue real executa um grande número de tarefas. O sangue artificial só pode realizar alguns deles até agora. Se for criado sangue artificial completo que possa substituir completamente o sangue real, este será um verdadeiro avanço na medicina.

O sangue artificial desempenha duas funções principais:

1) aumenta o volume das células sanguíneas

2) desempenha funções de enriquecimento de oxigênio.

Embora o agente estimulador de células sanguíneas seja usado há muito tempo em hospitais, a oxigenoterapia ainda está em desenvolvimento e em ensaios clínicos.

Supostas vantagens e desvantagens do sangue artificial

Dignidade Imperfeições

sem risco de infecção por vírus efeitos colaterais

compatibilidade com qualquer grupo sanguíneo toxicidade

durante a transfusão

produção laboratorial alto custo

relativa facilidade de armazenamento

6. Pulmão artificial

Cientistas americanos da Universidade de Yale, liderados por Laura Niklason, fizeram um grande avanço: conseguiram criar um pulmão artificial e transplantá-lo em ratos. Também foi criado um pulmão separadamente, funcionando de forma autônoma e simulando o funcionamento de um órgão real.

Deve ser dito que o pulmão humano é um mecanismo complexo. A área de superfície de um pulmão em um adulto é de cerca de 70 metros quadrados, disposta para permitir a transferência eficiente de oxigênio e dióxido de carbono entre o sangue e o ar. Mas o tecido pulmonar é difícil de restaurar, por isso, no momento, a única maneira de substituir as áreas danificadas do órgão é um transplante. Este procedimento é muito arriscado devido ao alto percentual de rejeições. Segundo as estatísticas, dez anos após o transplante, apenas 10-20% dos pacientes permanecem vivos.

O “pulmão artificial” é uma bomba pulsante que fornece ar em porções a uma frequência de 40 a 50 vezes por minuto. Um pistão normal não é adequado para isso; partículas de material das peças de atrito ou da vedação podem entrar no fluxo de ar. Aqui, e em outros dispositivos semelhantes, são usados foles feitos de metal corrugado ou plástico - foles. O ar purificado levado à temperatura necessária é fornecido diretamente aos brônquios.

7. Ossos artificiais

Médicos do Imperial College de Londres afirmam que conseguiram produzir material ósseo com composição mais semelhante aos ossos reais e com chances mínimas de rejeição. Os novos materiais ósseos artificiais consistem, na verdade, em três compostos químicos que simulam o trabalho de células ósseas reais.

Médicos e especialistas em próteses de todo o mundo estão agora desenvolvendo novos materiais que poderiam servir como um substituto completo para o tecido ósseo do corpo humano.

No entanto, até o momento, os cientistas criaram apenas materiais semelhantes a ossos, que ainda não foram transplantados, em vez de ossos reais, mesmo quebrados. O principal problema com esses materiais pseudoósseos é que o corpo não os reconhece como tecido ósseo “nativo” e não se adapta a eles. Como resultado, processos de rejeição em larga escala podem começar no corpo de um paciente com ossos transplantados, o que, na pior das hipóteses, pode até levar a uma falha em grande escala no sistema imunológico e à morte do paciente.

Próteses cerebrais

As próteses cerebrais são uma tarefa muito difícil, mas viável. Hoje é possível introduzir um chip especial no cérebro humano, que será responsável pela memória de curto prazo e pelas sensações espaciais. Esse chip se tornará um elemento indispensável para indivíduos que sofrem de doenças neurodegenerativas. As próteses cerebrais ainda estão sendo testadas, mas os resultados da pesquisa mostram que a humanidade tem todas as chances de substituir partes do cérebro no futuro.

Mãos artificiais.

Mãos artificiais no século XIX. foram divididos em “mãos trabalhadoras” e “mãos cosméticas”, ou bens de luxo.

Para o pedreiro ou operário, limitavam-se a aplicar no antebraço ou no ombro uma atadura feita de manga de couro com reforço, à qual era fixada uma ferramenta correspondente à profissão do operário - um alicate, um anel, um gancho, etc.

As mãos artificiais cosméticas, dependendo da ocupação, estilo de vida, grau de escolaridade e outras condições, eram mais ou menos complexas. A mão artificial poderia ter o formato de uma mão natural, calçada com uma elegante luva de pelica, capaz de realizar trabalhos delicados; escrever e até embaralhar cartas (como a famosa mão do General Davydov).

Se a amputação não atingisse a articulação do cotovelo, então com a ajuda de um braço artificial era possível restaurar a função do membro superior; mas se a parte superior do ombro fosse amputada, o trabalho com a mão só seria possível através de aparelhos volumosos, muito complexos e exigentes.

Além deste último, os membros superiores artificiais consistiam em duas mangas de couro ou metal para o braço e antebraço, que eram articuladas de forma móvel acima da articulação do cotovelo por meio de talas de metal. A mão era feita de madeira leve e fixamente fixada ao antebraço ou móvel. Havia molas nas juntas de cada dedo; das pontas dos dedos saem cordões intestinais, que eram conectados atrás da articulação do punho e continuavam na forma de dois cordões mais fortes, um dos quais, passando ao longo dos rolos pela articulação do cotovelo, era preso a uma mola na parte superior do ombro , enquanto o outro, também movendo-se sobre um bloco, terminava livremente em um ilhó. Se quiser manter os dedos cerrados enquanto o ombro está estendido, este ilhó fica pendurado em um botão na parte superior do ombro. Quando a articulação do cotovelo era flexionada voluntariamente, os dedos fechavam-se neste aparelho e ficavam completamente fechados se o ombro fosse dobrado em ângulo reto.

Para encomendar mãos artificiais, bastava indicar as medidas de comprimento e volume do coto, bem como da mão sã, e explicar a técnica e a finalidade a que deveriam servir.

As mãos protéticas devem ter todas as propriedades necessárias, por exemplo, a função de fechar e abrir a mão, segurar e soltar qualquer coisa das mãos, e a prótese deve ter um visual que copie o membro perdido com a maior precisão possível. Existem próteses de mão ativas e passivas.

Os passivos apenas copiam a aparência da mão, enquanto os ativos, que se dividem em bioelétricos e mecânicos, desempenham muito mais funções. A mão mecânica é uma réplica bastante precisa de uma mão real, então qualquer pessoa com uma amputação será capaz de relaxar perto das pessoas e pegar e soltar um objeto. A bandagem, que é fixada na cintura escapular, faz com que a mão se mova.

A prótese bioelétrica funciona graças a eletrodos que leem a corrente produzida pelos músculos durante a contração, o sinal é transmitido ao microprocessador e a prótese se movimenta.

Pernas artificiais

Para uma pessoa com danos físicos nas extremidades inferiores, próteses de pernas de alta qualidade são, obviamente, importantes.

A escolha correta de uma prótese, que substituirá e poderá até restaurar muitas funções que eram características do membro, dependerá do nível de amputação do membro.

Existem próteses para jovens e idosos, bem como para crianças, atletas e aqueles que, apesar da amputação, levam uma vida igualmente ativa. Uma prótese de alta qualidade consiste em um sistema de pé, articulações de joelho e adaptadores feitos de material de alta qualidade com maior resistência. Normalmente, na escolha de uma prótese, é dada muita atenção à atividade física futura do paciente e ao seu peso corporal.

Com a ajuda de uma prótese de alta qualidade, a pessoa poderá viver como antes, praticamente sem desconforto, e até fazer reparos domésticos, adquirir materiais para telhados e realizar outros tipos de trabalhos elétricos.

Na maioria das vezes, todas as partes individuais da prótese são feitas dos materiais mais duráveis, por exemplo, titânio ou liga de aço.

Se uma pessoa pesa até 75 kg, são selecionadas para ela próteses mais leves feitas de outras ligas. Existem pequenos módulos concebidos especificamente para crianças dos 2 aos 12 anos. Para muitas pessoas amputadas, o surgimento de empresas protéticas e ortopédicas que fabricam próteses personalizadas para braços e pernas, produzem espartilhos, palmilhas e dispositivos ortopédicos tornou-se uma verdadeira salvação.

Conclusão

A tecnologia médica moderna permite substituir órgãos humanos total ou parcialmente doentes. Marcapasso cardíaco eletrônico, amplificador de som para surdos, lente de plástico especial - esses são apenas alguns exemplos do uso da tecnologia na medicina. As biopróteses acionadas por fontes de alimentação em miniatura que reagem às biocorrentes no corpo humano também estão se tornando cada vez mais difundidas.

Durante operações complexas realizadas no coração, pulmões ou rins, uma assistência inestimável aos médicos é prestada pela “Máquina cardiovascular”, “Pulmão artificial”, “Coração artificial”, “Rim artificial”, que assumem as funções dos órgãos operados e permitir temporariamente seu trabalho.

Assim, os órgãos artificiais são de grande importância na medicina moderna.

Lista de literatura usada

1. Rim artificial e sua aplicação clínica, M., 1961; Fritz KW, Hämodialyse, Stuttg., 1966..

Buresh J. Métodos de pesquisa eletrofisiológica. Medina. M., 1973.

Transplante de órgãos e tecidos em centro científico multidisciplinar, Moscou, 2011, 420 páginas, ed. M.Sh. Khubutia.

Rejeição de um coração transplantado. Moscou, 2005, 240 pp. Coautores: V. I. Shumakov e O. P. Shevchenko.

Galletti PM, Bricher GA, Fundamentos e técnicas de circulação extracorpórea, trad. do inglês, M., 1966

A “máquina coração-pulmão” é projetada de maneira semelhante. Suas mangueiras são conectadas cirurgicamente aos vasos sanguíneos. A primeira tentativa de substituir a função do coração por um análogo mecânico foi feita em 1812. Porém, entre os diversos aparelhos fabricados, ainda não existe nenhum que satisfaça completamente os médicos.

O designer russo Alexander Drobyshev, apesar de todas as dificuldades, continua a criar novos designs modernos de Poisk, que serão muito mais baratos que os modelos estrangeiros.

Os dispositivos renais artificiais estão em operação há bastante tempo e são utilizados com sucesso pelos médicos. Em 1837, enquanto estudava os processos de movimentação de soluções através de membranas semipermeáveis, T. Grechen usou e cunhou pela primeira vez o termo “diálise” (do grego dialisis - separação). Mas só em 1912, com base nesse método, foi construído nos EUA um aparelho, com o qual seus autores realizaram a retirada de salicilatos do sangue de animais em um experimento. No aparelho, que chamaram de “rim artificial”, eram usados tubos de colódio como membrana semipermeável, por onde fluía o sangue do animal, e a parte externa era lavada com solução isotônica de cloreto de sódio. Porém, o colódio utilizado por J. Abel revelou-se um material bastante frágil, e posteriormente outros autores experimentaram outros materiais para diálise, como intestinos de aves, bexigas natatórias de peixes, peritônio de bezerro, junco, papel...

Para prevenir a coagulação do sangue, foi utilizada a hirudina, um polipeptídeo contido na secreção das glândulas salivares da sanguessuga medicinal. Estas duas descobertas foram o protótipo para todos os desenvolvimentos subsequentes no campo da limpeza extrarrenal.

Quaisquer que sejam as melhorias nesta área, o princípio permanece o mesmo. Em qualquer modalidade, o "rim artificial" inclui uma membrana semipermeável, de um lado da qual flui o sangue e do outro lado - uma solução salina. Para prevenir a coagulação do sangue, são utilizados anticoagulantes - medicamentos que reduzem a coagulação do sangue. Nesse caso, as concentrações de íons de baixo peso molecular, uréia, creatinina, glicose e outras substâncias de baixo peso molecular são equalizadas. À medida que a porosidade da membrana aumenta, ocorre a movimentação de substâncias com maior peso molecular. Se adicionarmos a este processo o excesso de pressão hidrostática do sangue ou a pressão negativa da solução de lavagem, então o processo de transferência será acompanhado pelo movimento da água - transferência de massa por convecção. A pressão osmótica também pode ser usada para transferir água adicionando substâncias osmoticamente ativas ao dialisado. Na maioria das vezes, a glicose era usada para esse fim, menos frequentemente a frutose e outros açúcares, e ainda menos frequentemente produtos de outras origens químicas. Ao mesmo tempo, ao introduzir glicose em grandes quantidades, pode-se obter um efeito de desidratação verdadeiramente pronunciado, porém, não é recomendado aumentar a concentração de glicose no dialisante acima de determinados valores devido à possibilidade de desenvolver complicações. Por fim, é possível abandonar completamente a solução de lavagem de membrana (dialisado) e obter a liberação de água e substâncias com ampla faixa de pesos moleculares através da membrana da parte líquida do sangue.

Em 1925, J. Haas realizou a primeira diálise em humanos e, em 1928, também usou heparina, uma vez que o uso prolongado de hirudina estava associado a efeitos tóxicos e seu efeito na própria coagulação sanguínea era instável. A heparina foi usada pela primeira vez para diálise em 1926 em um experimento de H. Nechels e R. Lim.

Como os materiais listados acima revelaram-se de pouca utilidade como base para a criação de membranas semipermeáveis, a busca por outros materiais continuou. E em 1938, o celofane foi utilizado pela primeira vez para hemodiálise, que nos anos seguintes permaneceu por muito tempo a principal matéria-prima para a produção de membranas semipermeáveis.

O primeiro dispositivo de “rim artificial”, adequado para uso clínico amplo, foi criado em 1943 por W. Kolff e H. Burke. Então esses dispositivos foram aprimorados. Ao mesmo tempo, o desenvolvimento do pensamento técnico nesta área preocupou-se inicialmente em maior medida com a modificação dos dialisadores, e só nos últimos anos começou a afetar significativamente os próprios dispositivos. Como resultado, surgiram dois tipos principais de dialisador. A chamada bobina, onde eram utilizados tubos de celofane, e o plano-paralelo, em que eram utilizadas membranas planas.

Em 1960, F. Kiil projetou uma versão de muito sucesso de um dialisador plano paralelo com placas de polipropileno e, ao longo de vários anos, esse tipo de dialisador e suas modificações se espalharam pelo mundo, ocupando um lugar de liderança entre todos os outros tipos. de dialisadores. Em seguida, o processo de criação de hemodialisadores mais eficientes e de simplificação das técnicas de hemodiálise desenvolveu-se em duas direções principais. O design do próprio dialisador, com os dialisadores descartáveis eventualmente assumindo uma posição dominante, e o uso de novos materiais como membrana semipermeável. O dialisador é o coração do “rim artificial” e, portanto, os principais esforços dos químicos e engenheiros sempre visaram melhorar este elo específico no complexo sistema do aparelho como um todo. Contudo, o pensamento técnico não ignorou o aparelho como tal.

Uma combinação de técnicas de diálise e recirculação tem sido usada em diversas máquinas de rim artificial, por exemplo, pela empresa americana Travenol. Nesse caso, cerca de 8 litros de dialisante circularam em alta velocidade em um recipiente separado no qual foi colocado o dialisador, no qual foram adicionados 250 mililitros de solução fresca a cada minuto e a mesma quantidade foi jogada no esgoto.

No início, utilizava-se água simples da torneira para hemodiálise, depois, devido à sua contaminação, principalmente por microrganismos, tentaram usar água destilada, mas acabou sendo muito cara e ineficaz. A questão foi radicalmente resolvida após a criação de sistemas especiais para a preparação de água da torneira, que incluíam filtros para purificá-la de impurezas mecânicas, ferro e seus óxidos, silício e outros elementos, resinas de troca iônica para eliminar a dureza da água e a instalação de assim -chamada osmose “reversa”.

Muito esforço tem sido gasto na melhoria dos sistemas de monitoramento de dispositivos renais artificiais. Assim, além de monitorar constantemente a temperatura do dialisado, eles passaram a monitorar constantemente a composição química do dialisado por meio de sensores especiais, com foco na condutividade elétrica geral do dialisado, que muda com a diminuição da concentração de sal e aumenta com o aumento da concentração de sal. . Depois disso, sensores de fluxo seletivos de íons começaram a ser usados em dispositivos renais artificiais, que monitoravam constantemente a concentração de íons. O computador tornou possível controlar o processo introduzindo elementos faltantes em recipientes adicionais ou alterando sua proporção usando o princípio de feedback.

A quantidade de ultrafiltração durante a diálise não depende apenas da qualidade da membrana; em todos os casos, o fator decisivo é a pressão transmembrana. Portanto, sensores de pressão passaram a ser amplamente utilizados em monitores: o grau de vácuo no dialisante, o valor da pressão na entrada e saída do dialisador. A tecnologia moderna por meio de computadores permite programar o processo de ultrafiltração. Saindo do dialisador, o sangue entra na veia do paciente através de um coletor de ar, que permite avaliar a quantidade aproximada de fluxo sanguíneo e a tendência do sangue a coagular. Para prevenir a embolia gasosa, essas armadilhas são equipadas com dutos de ar, com a ajuda dos quais é regulado o nível sanguíneo nelas. Atualmente, em muitos dispositivos, detectores ultrassônicos ou fotoelétricos são colocados em armadilhas de ar, que desligam automaticamente a linha venosa quando o nível de sangue na armadilha cai abaixo de um nível predeterminado.

Recentemente, cientistas criaram dispositivos para ajudar pessoas que perderam a visão - total ou parcialmente.

Os óculos milagrosos, por exemplo, foram desenvolvidos pela empresa de produção de pesquisa e inovação Rehabilitation com base em tecnologias anteriormente utilizadas apenas em assuntos militares. Como uma visão noturna, o dispositivo opera com base no princípio da localização infravermelha. As lentes pretas foscas dos óculos são, na verdade, placas de acrílico com um dispositivo de localização em miniatura entre elas. Todo o localizador, junto com a armação dos óculos, pesa cerca de 50 gramas - quase o mesmo que os óculos comuns. E são selecionados, como os óculos para videntes, estritamente individualmente, para que sejam confortáveis e bonitos. As “lentes” não apenas desempenham suas funções diretas, mas também cobrem defeitos oculares. Entre duas dezenas de opções, cada um pode escolher a mais adequada para si. Usar óculos não é nada difícil: basta colocá-los e ligar a energia. A fonte de energia para eles é uma bateria descarregada do tamanho de um maço de cigarros. O gerador também está localizado aqui no bloco. Os sinais por ele emitidos, ao encontrar um obstáculo, retornam e são captados pelas “lentes receptoras”. Os impulsos recebidos são amplificados, em comparação com o sinal limite, e se houver um obstáculo, uma campainha soa imediatamente - quanto mais alto, quanto mais perto a pessoa se aproxima dele. O alcance do dispositivo pode ser ajustado usando um dos dois intervalos.

O trabalho na criação de uma retina eletrônica está sendo realizado com sucesso por especialistas americanos da NASA e do Centro Principal da Universidade Johns Hopkins.

No início, eles tentaram ajudar as pessoas que ainda tinham alguns resquícios de visão. “Os óculos de televisão foram criados para eles”, escrevem S. Grigoriev e E. Rogov na revista “Young Technician”, onde telas de televisão em miniatura são instaladas em vez de lentes. Câmeras de vídeo igualmente em miniatura localizadas no quadro transmitem para a imagem tudo o que entra no campo de visão de uma pessoa comum. Porém, para deficientes visuais, a imagem também é decifrada por meio de um computador embutido. Tal dispositivo não cria nenhum milagre especial e não torna cegos, dizem os especialistas, mas aproveitará ao máximo as habilidades visuais restantes de uma pessoa e facilitará a orientação.

Por exemplo, se uma pessoa tiver pelo menos parte da retina restante, o computador irá “dividir” a imagem para que a pessoa possa ver o entorno pelo menos com a ajuda das áreas periféricas preservadas.

Segundo os desenvolvedores, esses sistemas ajudarão aproximadamente 2,5 milhões de pessoas que sofrem de deficiência visual. Bem, e aqueles cuja retina está quase completamente perdida? Para eles, os cientistas do centro oftalmológico da Universidade Duke (Carolina do Norte) estão dominando as operações de implantação de uma retina eletrônica. Eletrodos especiais são implantados sob a pele que, quando conectados aos nervos, transmitem imagens ao cérebro. Uma pessoa cega vê uma imagem composta por pontos luminosos individuais, muito semelhantes aos painéis exibidos em estádios, estações de trem e aeroportos. A imagem no “placar” é novamente criada por câmeras de televisão em miniatura montadas em armações de óculos.”

E, finalmente, a última palavra da ciência hoje é uma tentativa de usar a microtecnologia moderna para criar novos centros sensíveis na retina danificada. Essas operações estão sendo realizadas agora na Carolina do Norte pelo professor Rost Propet e seus colegas. Juntamente com especialistas da NASA, eles criaram as primeiras amostras de retina subeletrônica, que é implantada diretamente no olho.

“Nossos pacientes, é claro, nunca poderão admirar as pinturas de Rembrandt”, comenta o professor. “No entanto, eles ainda serão capazes de distinguir entre onde está a porta e onde está a janela, sinais de trânsito e sinalização…”

Funcionários da melhor agência de detetives particulares de Moscou resolverão suas dúvidas profissionalmente.

A tecnologia médica moderna permite substituir órgãos humanos total ou parcialmente doentes. Um marca-passo cardíaco eletrônico, um amplificador de som para pessoas com surdez e uma lente feita de plástico especial são apenas alguns exemplos do uso da tecnologia na medicina. As biopróteses acionadas por fontes de alimentação em miniatura que reagem às biocorrentes no corpo humano também estão se tornando cada vez mais difundidas.

O “pulmão artificial” é uma bomba pulsante que fornece ar em porções a uma frequência de 40 a 50 vezes por minuto. Um pistão normal não é adequado para isso: partículas de material das peças de atrito ou da vedação podem entrar no fluxo de ar. Aqui e em outros dispositivos semelhantes, são usados foles feitos de metal corrugado ou plástico - foles. O ar purificado levado à temperatura necessária é fornecido diretamente aos brônquios.

A “máquina coração-pulmão” é projetada de maneira semelhante. Suas mangueiras são conectadas cirurgicamente aos vasos sanguíneos.

A primeira tentativa de substituir a função do coração por um análogo mecânico foi feita em 1812. Porém, entre os diversos aparelhos fabricados, ainda não existe nenhum que satisfaça completamente os médicos.

O modelo distingue entre as metades esquerda e direita, cada uma delas composta por um ventrículo artificial e um átrio artificial.

Os componentes do ventrículo artificial são: corpo, câmara de trabalho, válvulas de entrada e saída. O corpo ventricular é feito de borracha de silicone pelo método de estratificação. A matriz é imersa em um polímero líquido, removida e seca - e assim por diante, até que a polpa do coração multicamadas seja criada na superfície da matriz.

A câmara de trabalho tem formato semelhante ao corpo. Foi feito de borracha de látex e depois de silicone. Uma característica do projeto da câmara de trabalho são as diferentes espessuras das paredes, nas quais as seções ativas e passivas são diferenciadas. O design é projetado de forma que mesmo com tensão total das áreas ativas, as paredes opostas da superfície de trabalho da câmara não se toquem, eliminando assim lesões nas células sanguíneas.

O designer russo Alexander Drobyshev, apesar de todas as dificuldades, continua a criar novos designs modernos de Poisk, que serão muito mais baratos que os modelos estrangeiros.

Um dos melhores sistemas de coração artificial estrangeiro da atualidade, o Novacor, custa 400 mil dólares. Com ele, você pode esperar um ano inteiro por uma operação em casa.

A caixa Novacor contém dois ventrículos de plástico. Em um carrinho separado está o serviço externo: um computador de controle, um monitor de controle, que fica na clínica na frente dos médicos. Em casa com o paciente - fonte de alimentação, baterias recarregáveis, que são substituídas e recarregadas na rede elétrica. A tarefa do paciente é monitorar o indicador verde das lâmpadas que indicam a carga das baterias.

Os dispositivos renais artificiais estão em operação há bastante tempo e são utilizados com sucesso pelos médicos.

Em 1837, enquanto estudava os processos de movimentação de soluções através de membranas semipermeáveis, T. Grechen usou e cunhou pela primeira vez o termo “diálise” (do grego dialisis - separação). Mas só em 1912, com base nesse método, foi construído nos EUA um aparelho, com o qual seus autores realizaram a retirada de salicilatos do sangue de animais em um experimento. No aparelho, que chamaram de “rim artificial”, eram usados tubos de colódio como membrana semipermeável, por onde fluía o sangue do animal, e a parte externa era lavada com solução isotônica de cloreto de sódio. Porém, o colódio utilizado por J. Abel revelou-se um material bastante frágil, e posteriormente outros autores experimentaram outros materiais para diálise, como intestinos de pássaros, bexiga natatória de peixes, peritônio de bezerros, juncos e papel .

Quaisquer que sejam as melhorias que possam ser feitas nesta área, o princípio permanece o mesmo. Em qualquer modalidade, o “rim artificial” inclui os seguintes elementos: uma membrana semipermeável, de um lado da qual flui o sangue, e do outro lado – uma solução salina. Para prevenir a coagulação do sangue, são utilizados anticoagulantes - medicamentos que reduzem a coagulação do sangue. Nesse caso, as concentrações de íons de baixo peso molecular, uréia, creatinina, glicose e outras substâncias de baixo peso molecular são equalizadas. À medida que a porosidade da membrana aumenta, ocorre a movimentação de substâncias com maior peso molecular. Se adicionarmos a este processo o excesso de pressão hidrostática do sangue ou a pressão negativa da solução de lavagem, então o processo de transferência será acompanhado pelo movimento da água - transferência de massa por convecção. A pressão osmótica também pode ser usada para transferir água adicionando substâncias osmoticamente ativas ao dialisado. Na maioria das vezes, a glicose era usada para esse fim, menos frequentemente a frutose e outros açúcares, e ainda menos frequentemente produtos de outras origens químicas. Ao mesmo tempo, ao introduzir glicose em grandes quantidades, pode-se obter um efeito de desidratação realmente pronunciado, porém, não é recomendado aumentar a concentração de glicose no dialisante acima de determinados valores devido à possibilidade de desenvolver complicações.

Por fim, você pode abandonar completamente a solução que lava a membrana (dialisante) e fazer sair pela membrana a parte líquida do sangue: água e substâncias com ampla faixa de pesos moleculares.

Como resultado, surgiram dois tipos principais de dialisadores, o chamado dialisador de bobina, que utilizava tubos de celofane, e o dialisador plano-paralelo, que utilizava membranas planas.

O dialisador é o coração do “rim artificial” e, portanto, os principais esforços de químicos e engenheiros sempre visaram melhorar esse elo específico no complexo sistema do dispositivo como um todo. Contudo, o pensamento técnico não ignorou o aparelho como tal.

Uma combinação de técnicas de diálise e recirculação tem sido usada em diversas máquinas de rim artificial, por exemplo, pela empresa americana Travenol. Nesse caso, cerca de 8 litros de dialisante circularam em alta velocidade em um recipiente separado no qual o dialisador foi colocado e no qual foram adicionados 250 mililitros de solução fresca a cada minuto e a mesma quantidade foi jogada no esgoto.

A partir daí, sensores de fluxo seletivos de íons passaram a ser utilizados em dispositivos de “rim artificial”, que monitoravam constantemente a concentração de íons. O computador tornou possível controlar o processo introduzindo elementos faltantes em recipientes adicionais ou alterando sua proporção usando o princípio de feedback.

A quantidade de ultrafiltração durante a diálise não depende apenas da qualidade da membrana; em todos os casos, o fator decisivo é a pressão transmembrana, por isso os sensores de pressão tornaram-se amplamente utilizados em monitores: o grau de vácuo no dialisado, a pressão na entrada e saída do dialisador. A tecnologia moderna por meio de computadores permite programar o processo de ultrafiltração.

Saindo do dialisador, o sangue entra na veia do paciente através de um coletor de ar, que permite avaliar a quantidade aproximada de fluxo sanguíneo e a tendência do sangue a coagular. Para prevenir a embolia gasosa, essas armadilhas são equipadas com dutos de ar, com a ajuda dos quais é regulado o nível sanguíneo nelas. Atualmente, em muitos dispositivos, detectores ultrassônicos ou fotoelétricos são colocados em armadilhas de ar, que desligam automaticamente a linha venosa quando o nível de sangue na armadilha cai abaixo de um nível predeterminado.

Recentemente, cientistas criaram dispositivos para ajudar pessoas que perderam a visão - total ou parcialmente.

Usar óculos não é nada difícil: basta colocá-los e ligar a energia. A fonte de energia para eles é uma bateria descarregada do tamanho de um maço de cigarros. O gerador também está localizado aqui no bloco.

Os sinais por ele emitidos, ao encontrar um obstáculo, retornam e são captados pelas “lentes receptoras”. Os impulsos recebidos são amplificados, em comparação com um sinal de limiar, e se houver um obstáculo, uma campainha soa imediatamente - quanto mais alto, quanto mais perto a pessoa se aproxima dele. O alcance do dispositivo pode ser ajustado usando um dos dois intervalos.

O trabalho na criação de uma retina eletrônica está sendo realizado com sucesso por especialistas americanos da NASA e do Centro Principal da Universidade Johns Hopkins.

“Nossos pacientes, é claro, nunca poderão admirar as pinturas de Rembrandt”, comenta o professor. “No entanto, eles ainda serão capazes de distinguir onde está a porta e onde está a janela, sinais de trânsito e placas…”

Evseeva Ekaterina Andreevna

Capítulo 1. História da criação de órgãos artificiais e o desenvolvimento da ciência biológica moderna nesta direção

Capítulo 2. Órgãos artificiais modernos, materiais para sua criação

Capítulo 3. Atitude pública em relação aos órgãos artificiais

Capítulo 4. O significado prático dos órgãos artificiais e a tendência de desenvolvimento da ciência russa nessa direção

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Legendas dos slides:

Instituição educacional municipal - Escola secundária nº 3 de Atkarsk
Autor: Evseeva Ekaterina, aluna do 11º ano
escola secundária nº 3 em Atkarsk
Supervisor científico: Natalya Vladimirovna Kuznetsova, professora de biologia e química, escola secundária nº 3, Atkarsk
Atkarsk 2012
ou
Tratar
substituir um órgão? Descubra quando surgiram as primeiras tentativas de recriar órgãos humanos. Fale sobre órgãos artificiais modernos. Mostre os “prós” e “contras” dos órgãos artificiais. Revele o princípio do uso prático de órgãos artificiais. Realizar pesquisas sociológicas e identificar a atitude das pessoas modernas em relação à introdução de órgãos artificiais no corpo. Identificar tendências no desenvolvimento da ciência biológica no sentido da criação de órgãos artificiais na Rússia.
O desenvolvimento de dispositivos capazes de assumir funções de órgãos do corpo humano é uma das áreas de vanguarda da medicina moderna.
A história do desenvolvimento de órgãos artificiais remonta a décadas. As pessoas têm se esforçado para criar “peças sobressalentes” - substitutos de órgãos naturais desde os tempos antigos.
Os primeiros desenvolvimentos científicos nesta área datam de 1925, quando S. Bryukhonenko e S. Chechulin (cientistas soviéticos) conduziram uma experiência com um dispositivo estacionário capaz de substituir o coração
Figura 2. Bryukhonenko Sergey Sergeevich
O ano de 1925 é considerado o início da contagem regressiva na história do desenvolvimento dos órgãos artificiais.
Em 1936, o cientista S. Bryukhonenko desenvolveu de forma independente um oxigenador - um dispositivo que substituiu a função pulmonar.
No início de 1937, V. Demikhov fez à mão a primeira amostra de coração implantável e testou-a em um cachorro.
Em 1943, o cientista holandês W. Kolf desenvolveu a primeira máquina de hemodiálise, ou seja, o primeiro rim artificial.
Em 1953, J. Gibbon, um cientista dos Estados Unidos, usou com sucesso coração e pulmões estacionários artificiais pela primeira vez durante uma cirurgia no coração humano.
Em 1969, D. Liotta e D. Cooley testaram pela primeira vez um coração artificial implantável no corpo humano.
Em 2007, foi estabelecido um recorde de expectativa de vida de um paciente com pulmões totalmente artificiais (mas estacionários): 117 dias.
Em 2008, pela primeira vez na história, os médicos apoiaram a atividade vital do paciente e, ao mesmo tempo, restauraram artificialmente a função do coração e dos pulmões durante 16 dias enquanto esperavam por um doador de coração.
A indústria biológica moderna atingiu o seu auge. Cada vez mais surgem novos dispositivos e instrumentos, cujo desenvolvimento não leva décadas, mas meses. Se antes a criação dos ciborgues era apenas um conto de fadas, então as invenções modernas permitem duvidar disso.
Um professor da Universidade da Carolina do Sul, após longa pesquisa, criou um chip que pode substituir o hipocampo, parte do cérebro responsável pela memória de curto prazo, bem como pela orientação espacial.
Cientistas alemães do Instituto Max Planck de Bioquímica, após longa pesquisa, conseguiram combinar células cerebrais vivas com um chip semicondutor.
E a empresa californiana Neuropace desenvolveu um dispositivo de estimulação elétrica para epilépticos, denominado “neuroestimulador de respostas”
Um grupo de especialistas do consórcio Bionic Vision Australia apresentou seu olho biônico na Universidade de Melbourne
Mas a abordagem dos britânicos, que desenvolveram a tecnologia BrainPort, é fundamentalmente diferente de todas as descritas acima em termos do método de transmissão de informações.
O primeiro grupo é formado por pessoas de 16 a 25 anos. O segundo grupo é de 26 a 45 anos. O número de participantes em cada grupo é de 30 pessoas. A pesquisa consistiu nas seguintes questões: Como você se sente em relação aos órgãos artificiais? Você acha que órgãos artificiais podem prolongar a vida humana? Como você responderia à pergunta: “Tratar ou substituir um órgão”?
O desenvolvimento e criação de órgãos artificiais nos principais países ocidentais é um dos principais programas governamentais.
Todos estes anos, o trabalho de criação e utilização clínica de órgãos artificiais nos principais países e, em particular, na Rússia, não só não parou, como recebeu financiamento prioritário. Hoje, essa direção reúne os mais recentes desenvolvimentos e tecnologias médicas, biológicas e técnicas mundiais, inclusive envolvendo as mais recentes conquistas do complexo industrial militar em sua criação. O incentivo são lucros de mercado incríveis e uma demanda ilimitada por desenvolvimentos no mercado médico. As principais áreas médicas nas quais estão sendo realizados desenvolvimentos são doenças cardiovasculares, diabetes mellitus, oncologia e traumatologia.
substituir um órgão?
ou
Tratar
Acredito que no futuro a humanidade irá melhorar os órgãos existentes ou encontrar uma forma alternativa de resolver este problema. E quem sabe, talvez até o final do século 21 as pessoas tenham possibilidades ilimitadas e os ciborgues não se tornem um conto de fadas, mas uma realidade real. Os objetivos que estabeleci no início do projeto foram alcançados. Novo conhecimento científico foi descoberto. Resultados práticos e úteis foram obtidos. Este projeto pode ser usado na realização de aulas, seminários e como auxílio didático.
Conclusão:
Lista de literatura usada: Bryukhonenko S.S., Chechulin S.I. (1926), Experimentos para isolar a cabeça de um cachorro (com uma demonstração do dispositivo) // Anais do II Congresso de Fisiologistas da União. - L.: Glavnauka.Demikhov V.P. (1960), Transplante experimental de órgãos vitais. - M.: MedgizGrishmanov V.Yu., Lebedinsky K.M. (2000). Nutrição artificial: conceitos e possibilidades // Mundo da Medicina (3-4). Shutov E. V. (2010). Diálise peritoneal - M.http://ru.wikipedia.org/wikihttp://medi.ru/doc/http://itc.ua/articles/iskusstvennye_organy_na_puti_k_kiborgamhttp://novostinauki.ru/news/19118/

Visualização:

Introdução

Capítulo 1. História da criação de órgãos artificiais e o desenvolvimento da ciência biológica moderna nesta direção

Capítulo 2. Órgãos artificiais modernos, materiais para sua criação

Capítulo 3. Atitude pública em relação aos órgãos artificiais

Capítulo 4. O significado prático dos órgãos artificiais e a tendência de desenvolvimento da ciência russa nessa direção

Conclusão

Formulários

Introdução

No século XX, a indústria científica adquiriu novas prioridades. O mundo moderno exige a resolução de muitos problemas: tratamento de doenças mortais, regeneração de células do corpo humano, decifração do código genético. No entanto, há outro problema - a capacidade de “desgastar” órgãos humanos. Os órgãos artificiais são uma forma alternativa de resolver este problema. Agora a questão é: “Tratar ou substituir o órgão?” - está diretamente na ciência biológica. O meu projeto visa estudar este problema e neste sentido me proponho às seguintes tarefas:

Descubra quando surgiram as primeiras tentativas de recriar órgãos humanos
Fale sobre órgãos artificiais modernos
Explique o princípio de seleção de materiais para sua criação
Mostre os prós e os contras dos órgãos artificiais
Revele o princípio do uso prático de órgãos artificiais
Realizar pesquisas sociológicas e identificar a atitude das pessoas modernas em relação à introdução de órgãos artificiais no corpo
Identificar tendências no desenvolvimento da ciência biológica no sentido da criação de órgãos artificiais na Rússia.

O desenvolvimento de dispositivos capazes de assumir funções de órgãos do corpo humano é uma das áreas de vanguarda da medicina moderna. O corpo tem muitas funções: motoras, sensoriais, intelectuais e outras.

Mas um lugar especial entre as funções do corpo humano é ocupado pela função de seu próprio suporte vital. Se não for cumprido, não adianta falar na implementação de outras funções. Os órgãos essenciais para a vida são os pulmões, o coração, os rins, os sistemas vascular e digestivo, o fígado, bem como alguns outros componentes. Já hoje existem equipamentos capazes de repor por muito tempo as funções da maioria dos órgãos de suporte básico à vida. Por exemplo, a expectativa de vida máxima de uma pessoa com coração artificial é de 9 anos, a expectativa de vida máxima com rins artificiais é de 40 anos, a expectativa de vida máxima de um paciente alimentado por gotejamento (contornando o trato gastrointestinal) é de mais de 30 anos. Os resultados relativos a outros órgãos são ainda mais modestos, mas também há progressos neles

Fiquei interessado neste tópico por vários motivos. Primeiro, um dos meus parentes que sofreu um acidente de carro só tem um rim totalmente funcional. Ele foi informado de que poderia ter um rim artificial implantado no futuro. No entanto, isso exigirá vários anos de pesquisa. Eu estava interessado no princípio da substituição de órgãos reais por artificiais. Em segundo lugar, este ano vou ingressar no “Departamento de Transplantologia e Órgãos Artificiais” da Universidade Estatal de Medicina de Moscou e conectar minha vida a esse tipo de atividade. Em terceiro lugar, este tema é bastante relevante nos dias de hoje. Afinal, a criação de órgãos artificiais permite prolongar e preservar a vida humana.

1. A história da criação de órgãos artificiais e o desenvolvimento da ciência biológica moderna nesta direção.

A história do desenvolvimento de órgãos artificiais remonta a décadas. As pessoas têm se esforçado para criar “peças sobressalentes” - substitutos de órgãos naturais desde os tempos antigos. Ainda há 2.000 anos, o historiador grego Heródoto contou sobre um guerreiro que cortou o pé acorrentado para escapar do cativeiro e, por muitos anos, caminhou com uma perna de pau. E durante escavações perto da cidade italiana de Cápua, os arqueólogos encontraram uma perna de bronze de um legionário romano, substituindo a que ele havia perdido em uma das batalhas há mais de 1.500 anos. Na Idade Média, membros artificiais - próteses - começaram a ser móveis.

Os primeiros desenvolvimentos científicos nesta área datam de 1925, quando S. Bryukhonenko e S. Chechulin (cientistas soviéticos) conduziram uma experiência com um dispositivo estacionário capaz de substituir o coração (Apêndice 1). A conclusão desse experimento foi a seguinte: a cabeça do cachorro, separada do corpo, mas conectada aos pulmões do doador e a um novo aparelho, consegue permanecer viável por várias horas, permanecendo consciente e até comendo. O ano de 1925 é considerado o início da contagem regressiva na história do desenvolvimento dos órgãos artificiais.

Em 1936, o cientista S. Bryukhonenko desenvolveu de forma independente um oxigenador - um dispositivo que substituiu a função pulmonar. A partir deste momento, é teoricamente possível manter o ciclo completo de suporte vital de cabeças de animais separadas por vários dias. Contudo, na prática isto não pode ser alcançado. São reveladas muitas deficiências de equipamento: destruição de glóbulos vermelhos, enchimento do sangue com bolhas, coágulos sanguíneos, elevado risco de infecção. Por esse motivo, o primeiro uso de dispositivos semelhantes em humanos será adiado por mais 17 anos.

No início de 1937, V. Demikhov fez à mão a primeira amostra de coração implantável e testou-a em um cachorro. Mas as baixas características técnicas do novo aparelho permitem que ele seja usado continuamente por apenas uma hora e meia, após a qual o cão morre.

Em 1943, o cientista holandês W. Kolff desenvolveu a primeira máquina de hemodiálise, ou seja, o primeiro rim artificial. Um ano depois, ele já utiliza o aparelho na prática médica, sustentando a vida de um paciente com insuficiência renal extrema por 11 horas.

Em 1953, J. Gibbon, um cientista dos Estados Unidos, usou com sucesso coração e pulmões estacionários artificiais pela primeira vez durante uma cirurgia no coração humano. Desde então, as máquinas cardiopulmonares estacionárias tornaram-se parte integrante da cirurgia cardíaca.

Em 1963, R. White manteve a viabilidade do cérebro de um macaco individual por cerca de 3 dias.

Em 1969, D. Liotta e D. Cooley testaram pela primeira vez um coração artificial implantável no corpo humano. O coração mantém o paciente vivo por 64 horas enquanto aguarda um transplante humano. Mas logo após o transplante o paciente morre.

Nas próximas décadas, nenhum novo dispositivo será desenvolvido. Erros de invenções anteriores são eliminados.

Em 2007, foi estabelecido um recorde de expectativa de vida de um paciente com pulmões totalmente artificiais (mas estacionários): 117 dias.

Em 2008, pela primeira vez na história, os médicos apoiaram a atividade vital do paciente e, ao mesmo tempo, restauraram artificialmente a função do coração e dos pulmões durante 16 dias enquanto esperavam por um doador de coração. No mesmo ano, cientistas da Universidade da Califórnia anunciaram o lançamento do primeiro rim artificial portátil do mundo. Além destes resultados, 2008 assistiu a acontecimentos significativos no desenvolvimento de outros órgãos artificiais e partes do corpo. Assim, a Touch Bionics criou uma mão protética revolucionária e altamente realista.

Em 2010, o primeiro rim biônico implantável foi desenvolvido na Universidade da Califórnia, mas ainda não foi colocado em produção em massa (Apêndice 2).

2. Órgãos artificiais modernos, materiais para sua criação.

A indústria biológica moderna atingiu o seu auge. Cada vez mais surgem novos dispositivos e instrumentos, cujo desenvolvimento não leva décadas, mas meses. Se antes a criação dos ciborgues era apenas um conto de fadas, então as invenções modernas permitem duvidar disso.

A primeira área de desenvolvimento de órgãos artificiais diz respeito à área do cérebro humano, cujas capacidades não são totalmente compreendidas. Porém, certas manipulações cerebrais são realizadas, principalmente com o propósito de curar doenças. Um professor da Universidade da Carolina do Sul, após longa pesquisa, criou um chip que pode substituir o hipocampo, parte do cérebro responsável pela memória de curto prazo, bem como pela orientação espacial. Como o hipocampo é frequentemente danificado em doenças neurodegenerativas, esse chip, atualmente em testes laboratoriais, pode se tornar indispensável na vida de muitos pacientes.

Cientistas alemães do Instituto Max Planck de Bioquímica, após longa pesquisa, conseguiram combinar células cerebrais vivas com um chip semicondutor. A importância da descoberta reside no facto de esta tecnologia permitir fazer crescer tiras muito finas de tecido num chip, o que permitirá observar com grande detalhe a interacção de todas as células nervosas entre si. identificando os sinais enviados pelas células através das sinapses.

E a empresa californiana Neuropace desenvolveu um dispositivo de estimulação elétrica para epilépticos, denominado “neuroestimulador de respostas” (Apêndice 3). O princípio de funcionamento é que o dispositivo restringe o fluxo de impulsos descontrolados durante as convulsões por meio de descargas elétricas de uma fonte externa. Os ensaios Neuropace foram realizados em centenas de pacientes, com resultados satisfatórios observados em quase metade.

Outra área de implantação de órgãos artificiais é o aparelho ocular. Existem muitas opções para criar olhos artificiais.

Um grupo de especialistas do consórcio Bionic Vision Australia apresentou seu olho biônico na Universidade de Melbourne (Apêndice 4). Os testes laboratoriais já estão em andamento e espera-se uma implementação mais generalizada até 2013.

Cientistas da Universidade da Califórnia conseguiram criar uma prótese que pode desempenhar as funções da retina. Nesta fase do teste, uma pessoa consegue ver apenas uma imagem borrada, mas as perspectivas futuras são bastante positivas. Essa prótese é desenhada assim: uma câmera é fixada na armação dos óculos, por meio da qual a imagem é transmitida diretamente aos neurônios sobreviventes da retina. Para converter o sinal de vídeo recebido em impulsos que as células nervosas podem perceber, foi necessário desenvolver um conversor especial de hardware-software.

Vale ressaltar que a qualidade de visão oferecida pela tecnologia utilizada em todos os dispositivos citados depende diretamente da quantidade de eletrodos fotossensíveis presentes no implante. Se no estágio atual existem apenas 60 deles, então em um futuro próximo eles planejam aumentar esse número para 1.000, o que melhorará radicalmente a percepção - não apenas transmitindo pontos de luz, mas informando uma pessoa de maneira muito mais completa sobre o que está acontecendo em volta.

Mas a abordagem dos britânicos, que desenvolveram a tecnologia BrainPort, é fundamentalmente diferente de todas as descritas acima em termos do método de transmissão de informações. A ideia é que a pessoa comece a ver usando a linguagem (Apêndice 5).

A parte externa do aparelho, como de costume, inclui uma pequena câmera de vídeo montada na armação dos óculos e um conversor que converte o sinal. Porém, em vez de eletrodos implantados na retina e transmitindo dados aos nervos ópticos, o BrainPort é equipado com um pequeno tubo com um transmissor retangular que deve ser colocado na língua. Para ele são transmitidos impulsos elétricos e, dependendo da intensidade, a pessoa pode reconhecer a presença de obstáculos no caminho.

A próxima área em que os órgãos artificiais são usados com bastante frequência é o aparelho auditivo humano. Felizmente, ao contrário da visão, a restauração parcial e até completa da audição é mais fácil de implementar, razão pela qual os aparelhos auditivos ou, cientificamente falando, os implantes cocleares já existem há algum tempo. O princípio de funcionamento é simples: por meio de um microfone localizado atrás da orelha, o sinal de áudio é transmitido para a segunda parte do aparelho, que estimula o nervo auditivo - em essência, o aparelho auditivo aumenta o volume do som percebido.

Por exemplo, a professora Miriam Farst-Yust, da Escola de Engenharia Elétrica da Universidade de Tel Aviv, desenvolveu um novo tipo de software aplicativo “Clearcall”. Este programa foi projetado especificamente para implantes cocleares e aparelhos auditivos e permite ouvir sons com mais clareza em locais barulhentos, reconhecer a fala e filtrar ruídos de fundo. Para que uma pessoa perceba os sons normalmente, o Clearcall trabalha com seu próprio banco de dados de sons, resultando na filtragem mais precisa de ruídos estranhos e na amplificação de sinais “úteis”.

Quanto aos materiais para a criação de órgãos artificiais, utilizam-se principalmente polímeros. Por exemplo, polietileno de baixa densidade e policaprolactama são usados para criar produtos que entram em contato com tecidos corporais. O policarbonato é usado para criar o invólucro e peças de ventrículos e estimuladores cardíacos. Floroplast-4 é usado para próteses de vasos sanguíneos e válvulas cardíacas. O polimetilmetacrilato é usado para criar peças para dispositivos de “rim artificial” e “coração-pulmão”. E para criar juntas perfeitas, usa-se cola de cianoacrilato. Quanto aos prós e contras dos órgãos artificiais modernos, podemos dizer o seguinte:

Prós:

Possibilidade de preservação da vida humana em casos de espera por doador de órgão
Um grande número de desenvolvimentos e melhorias nos órgãos artificiais existentes
Possibilidade de preservação da vida humana em caso de perda de órgão real (implantes, próteses)
Possibilidade de substituição de órgão não funcional desde o nascimento (cegueira)

Desvantagens:

Grande risco ao introduzir um novo órgão
Custo caro de órgãos artificiais
Falta de nível suficiente de desenvolvimento da ciência biológica moderna nesta direção

Assim, resumindo o que foi dito acima, podemos dizer que a ciência biológica moderna está se desenvolvendo ativamente nessa direção.

3. Atitude pública em relação aos órgãos artificiais

Como você sabe, as atitudes em relação à ciência nunca foram inequívocas. Na história do desenvolvimento humano, nunca houve um único ponto de vista sobre a origem do homem e sobre os benefícios da inovação científica. Realizei uma pesquisa entre 2 grupos sociológicos. O primeiro grupo é formado por pessoas de 16 a 25 anos. O segundo grupo é de 26 a 45 anos. O número de participantes em cada grupo é de 30 pessoas. A pesquisa consistiu nas seguintes perguntas:

O que você acha dos órgãos artificiais?
Você acha que órgãos artificiais podem prolongar a vida humana?
Como você responderia à pergunta: “Tratar ou substituir um órgão”?

Apresentei os resultados da pesquisa na forma de diagramas (Apêndice 6)

Assim, com base nesses diagramas, vemos que as pessoas da geração mais velha são as que mais desdenham os órgãos artificiais. A geração mais jovem, pelo contrário, acredita que os órgãos artificiais são o futuro da humanidade. A atitude em relação ao desenvolvimento da ciência biológica nesta direção é ambígua. No entanto, tendo feito muitas pesquisas sobre este problema, acredito que os órgãos artificiais acabarão por ajudar a prolongar a vida humana e a lidar com defeitos congénitos e doenças.

4. O significado prático dos órgãos artificiais e a tendência de desenvolvimento da ciência russa nesta direção

O desenvolvimento e criação de órgãos artificiais nos principais países ocidentais é um dos principais programas governamentais. Nos EUA, este programa está constantemente sob o patrocínio dos presidentes do país. O investimento total nestes países, só de capital privado, em diversas áreas do programa, ascende a milhares de milhões de dólares anualmente. Ao mesmo tempo, proporcionam aos investidores retornos imediatos e estáveis e garantem perspectivas políticas e económicas fiáveis.

A maioria dos órgãos artificiais são agora um luxo. A exceção a isso são próteses e aparelhos auditivos. Portanto, a maioria dos experimentos e desenvolvimentos de órgãos artificiais estão atualmente ocorrendo no exterior, em países europeus e nos EUA. Mesmo assim, a Rússia moderna está tentando acompanhar os tempos. No nosso país, os desenvolvimentos biológicos nesta área da ciência são cada vez mais financiados, cada vez mais departamentos são abertos com o objectivo de formar cientistas altamente qualificados nesta área. Na Rússia, esta direção recebeu apoio estatal em 1974, após a conclusão do Acordo Intergovernamental de Cooperação entre a URSS e os EUA no domínio da criação de um coração artificial.

Uma Comissão Interdepartamental foi criada no âmbito do Comitê Estadual de Ciência e Tecnologia da URSS, que desenvolveu um programa abrangente de pesquisa e desenvolvimento por dois anos, totalmente financiado.

Infelizmente, a conclusão malsucedida da cooperação no programa de criação de um coração artificial, a subsequente redução do financiamento, o enfraquecimento do interesse da liderança do país na sua continuação e as mudanças económicas e políticas que ocorreram no país nos anos 90 pararam quase completamente trabalhar nessa direção. As violentas relações de mercado que se desenvolveram na Rússia na fase inicial reorientaram os interesses dos especialistas para o transplante de órgãos vitais. Ao mesmo tempo, a experiência ocidental da transplantologia moderna não foi tida em conta, onde, juntamente com a prática clínica bem organizada (por exemplo, o sistema Eurotransplant) e legalmente protegida de transplante de órgãos vitais (coração, rim, fígado, pâncreas , pulmões) a pacientes necessitados, observou-se o desenvolvimento do setor criminoso da transplantologia.

Todos esses anos, o trabalho de criação e uso clínico de órgãos artificiais nos principais países e, principalmente, nos EUA, não só não parou, mas recebeu financiamento prioritário. Hoje, essa direção reúne os mais recentes desenvolvimentos e tecnologias médicas, biológicas e técnicas mundiais, inclusive envolvendo as mais recentes conquistas do complexo industrial militar em sua criação. O incentivo são lucros de mercado incríveis e uma demanda ilimitada por desenvolvimentos no mercado médico. As principais áreas médicas nas quais estão sendo realizados desenvolvimentos são doenças cardiovasculares, diabetes mellitus, oncologia e traumatologia.

5. Conclusão

Para resumir o que precede, gostaria de dizer que a questão do desenvolvimento e utilização de órgãos artificiais é bastante controversa. Não existe um ponto de vista único sobre este problema. Não existe uma tecnologia única de produção e desenvolvimento nesta área, o que tem um efeito positivo no desenvolvimento da ciência biológica. O uso futuro de órgãos artificiais permanece controverso. Mas eu pessoalmente acredito que no futuro a humanidade irá melhorar os órgãos existentes ou encontrar uma forma alternativa de resolver este problema. E quem sabe, talvez até o final do século 21 as pessoas tenham possibilidades ilimitadas e os ciborgues não se tornem um conto de fadas, mas uma realidade real. Os objetivos que estabeleci no início do projeto foram alcançados. Novo conhecimento científico foi descoberto. Resultados práticos e úteis foram obtidos. Este projeto pode ser usado na realização de aulas, seminários e como auxílio didático.

Lista de literatura usada

Bryukhonenko S.S., Chechulin S.I. (1926), Experimentos para isolar a cabeça de um cachorro (com uma demonstração do dispositivo) // Anais do II Congresso de Fisiologistas da União. - L.: Glavnauka, - P. 289-290
Demikhov V.P. (1960), Transplante experimental de órgãos vitais. -M.: Medgiz
Grishmanov V.Yu., Lebedinsky K.M. (2000). Nutrição artificial: conceitos e possibilidades // World of Medicine (3-4), 26-32 S.
Shutov E. V. (2010). Diálise peritoneal – M - 153 s
Recursos da Internet:

Tipos de órgãos artificiais. Como os órgãos artificiais são cultivados? Próteses valvares cardíacas biológicas

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