Biyonik kalbin içinde yolculuk

Kas yerine metal içeren bu yapay organ kan akışını nasıl sürdürüyor?

Kalp ve damar hastalıkları dünyada yaşanan tüm ölümlerin %31’inden sorumlu. Kalp nakliyle birçok vakayı tedavi etmek mümkün olsa da verici bulmak gittikçe zorlaşıyor: Nakil için dünya genelinde yılda yalnızca 4.000 kalp bulunabiliyor. Tam yapay kalp (TAH) uygulaması hayatları kurtaran bir devrim yaratabilir. Onlarca yıldır çeşitli tam yapay kalp denemeleri yapılıyor ama şu ana dek hiçbiri gerçek kalbin işlevini birkaç yıldan uzun süre boyunca kopyalamayı başaramadı.

Biyonik kalb

Uzmanlara göre en umut verici TAH cihazının adı BiVACOR. 3B baskı yoluyla üretilen bu titanyum pompada kan dolaşımını sağlamak için özerk bir manyetik rotor kullanılıyor. Daha önceki TAH teknolojilerinde yaşanan yaygın sorunlardan biri, cihazın hareketli parçalarının aşınması ve yıpranmasıydı. Manyetik levitasyon (maglev) sayesinde BiVACOR’un merkezi döner rotoru,elektromıknatıslı bir yatağın içinde asılı duruyor. Elektrik mıknatıstan geçerken rotor dönerek atardamar ve toplardamarlardaki kanı harekete geçiriyor. Maglev, normal sürtünmeden kaynaklanan aşınmaları önlüyor ve aşınmanın ardından gelen komplikasyonları da azaltacağı düşünülüyor.Kola kutusundan daha küçük boyuttaki bu cihaz, seçici lazer sinterleme (SLS) denilen
bir metal 3B baskı tekniğiyle üretiliyor: İnce titanyum tozları lazerle eritilerek üst üste binen tabakalar basılıyor ve cihazın son hali yavaş bir şekilde ortaya çıkıyor.

Hayvanlar üzerinde yapılan deneylerde BiVACOR umut verici sonuçlar verdi. İnekler 90 günlük test süresi boyunca hayatta kaldı. Bununla birlikte, cihaz hâlâ geliştirme aşamasında ve henüz hiçbir insan üzerinde denenmedi.

Yapay kalp kavramı aslında çok yeni değil.1980’lerin başında Amerikalı doktor Robert Jarvik, daha sonra Jarvik-7 adını alacak olan ilk yapay kalbi tasarladı.Alüminyum ve poliüretandan yapılan Jarvik-7’de yapay kalbin ventrikülleri olarak işlev görecek iki lastik diyafram vardı. Kalbin doğal pompalama hareketini taklit etmek için diyaframlar harici bir kompresör yardımıyla büzülüp şişiriliyordu.

Jarvik-7 ilk kez 1982’de Amerikalı cerrah Dr. William DeVries’in elleriyle bir insan göğsüne yerleştirildi. İnsan yapımı ilk kalbin alıcısı Seattle’da yaşayan 61 yaşında bir dişçiydi. Hasta 112 gün hayatta kalabildi ve cihazın yol açtığı geri dönüşü olmayan komplikasyonlar nedeniyle öldü. İki yıl sonra ikinci bir deneme yapıldı. 52 yaşındaki ikinci hasta 620 gün yaşadıktan sonra kan pıhtılarının yol açtığı felçler yüzünden öldü. 1990’da Jarvik-7’nin tedavi onayı iptal edildi ama cihaz, geleceğin yapay kalplerini yapacak bilim insanlarına çok değerli fikirler verdi.