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Züricher Wissenschaftler lassen das erste Silikon-Herz schlagen

WIRED Staff 14.07.2017

Forscher an der ETH Zürich haben ein Organ gedruckt, das in seinen Funktionen einem echten Herzen sehr nahe kommt. Bislang ist die Lebensdauer der Silikon-Nachbildung aber auf ein paar Tausend Schläge begrenzt.

Bislang waren lediglich funktionsunfähige 3D-Modelle zu Übungszwecken für Chirurgen hergestellt worden. Die Testumgebung der Forschergruppe an der ETH Zürich schließt nun ein voll funktionierendes Herz-Kreislauf-System sowie Flüssigkeiten ein, deren Viskosität — also die innere Fließgeschwindigkeit oder Zähflüssigkeit — der menschlichen Blutes entspricht. 

Bei der Herstellung kommt neben dem 3D-Druck auch eine Wachs-Gießtechnik zum Einsatz. Das 3D-Modell ist 390 Gramm schwer und hat ein Volumen von 679 Kubikzentimetern. Das künstliche Herz verfügt über einen linken und rechten Ventrikel sowie eine zusätzliche Kammer anstelle eines Septums. Über eine Druckluftpumpe werden die Muskelkontraktionen eines echten Herzens simuliert und über die Entleerung der Extra-Kammer die Flüssigkeit aus den Blutkammern gepresst.

Das Forschungsprojekt ist nicht darauf ausgelegt, sofort ein voll funktionsfähiges Herz zu erzeugen, das als Organ-Prothese die Aufgaben eines richtigen Herzens übernehmen soll. Vielmehr sieht die Forschergruppe um Professor Wendelin Stark die Entwicklung als wichtigen Schritt zu einer Übergangslösung für Transplantations-Patienten, die teils Jahre auf ein Spender-Organ warten müssen. Das 3D-Herz könnte eine Möglichkeit sein, die Wartezeiten gesund zu überbrücken.

Der Vorteil eines flexiblen Silikon-Organs gegenüber starrer Prothesen wie etwa einer Blutpumpe: Das 3D-Herz fügt sich wesentlich besser in den Organismus ein. Bislang ist eine Implantation in den menschlichen Körper aber noch nicht denkbar. Dazu müssen weitere Tests folgen — vor allem in Bezug auf die Lebensdauer des Organs. Aktuell hält das 3D-Herz nur gut 3.000 Schläge aus, das entspricht einem Zeitfenster von etwas unter einer Stunde. Danach zeigten sich in den Tests erste Risse an den Silikonwänden.

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