Robothart krijgt levende binnenkant

Een zacht robothart dat lichaamseigen cellen aantrekt om afstoting en complicaties te voorkomen. Daaraan werkt het Holland Hybrid Heart Consortium. Een afbreekbare, synthetische binnenkant van biocompatibel materiaal moet lichaamseigen cellen gaan aantrekken die nieuw weefsel vormen, terwijl het synthetische materiaal langzaam wordt afgebroken. Uiteindelijk blijft dan alleen levend weefsel van de patiënt zelf over.

De eerste testresultaten met een vroeg prototype zijn gepubliceerd in Nature Communications. Het prototype dat in deze publicatie centraal staat, wist bloed succesvol rond te pompen met behulp van zachte robotica. De volgende stap is het aanbrengen van een afbreekbare, synthetische binnenkant van biocompatibel materiaal. Deze innovatieve laag was nog niet aanwezig in de versie die voor de eerste tests is gebruikt, maar de eerste resultaten tonen aan dat de technische basis solide genoeg is voor verdere ontwikkeling.

De binnenlaag, ontwikkeld aan de TU/e, is ontworpen om lichaamseigen cellen aan te trekken die nieuw weefsel vormen, terwijl het synthetische materiaal langzaam wordt afgebroken. Uiteindelijk blijft dan alleen levend weefsel van de patiënt zelf over. Dat voorkomt bloedstolsels en verbetert de acceptatie van het hart door het immuunsysteem. Daarmee zou het robothart veel langer kunnen functioneren.

“Als we materialen kunnen maken die het lichaam zélf activeren tot herstel, komen we echt in de buurt van een regeneratief kunsthart, waarbij we biomaterialen implanteren die in het lichaam cellen aantrekken en langzaam worden omgezet in levend materiaal”, zegt TU/e-hoogleraar Cell-Matrix Interactions Carlijn Bouten.

“We hebben op dit gebied eerder gepionierd met hartkleppen, bloedvaten en vasculaire stents. Dat heeft onder meer geleid tot de spin-offs Xeltis en STENTiT. Nu bouwen we verder richting het volledige hart.”

De volgende stap is het ontwikkelen van een volledig implanteerbare versie van het robothart voor langdurige preklinische testen. Als dat goed gaat, kan de overgang worden gemaakt naar mensen. Het doel is om dat binnen tien jaar te realiseren.

Hybrid Heart

Het Hybrid Heart, ontwikkeld onder leiding van het Erasmus MC, is bedoeld voor patiënten met hartfalen en bootst de natuurlijke hartslag en de ‘zachte’ weefselomgeving van het hart na via een flexibele robot-‘spier’ (septum). Dat moet complicaties zoals bloedstolsels, afstotingsreacties of infecties helpen voorkomen. De technologie is een mogelijk alternatief voor een donorhart, waar een groot tekort aan is, of dient ter vervanging van bestaande kunstharten.