Künstliches Herz macht Tierversuche obsolet

MIT-Wissenschaftler verkürzen die Testphase für Ersatzteile in erheblichem Umfang. [...]

Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben ein bionisches Herz entwickelt, das genauso arbeitet wie das des Menschen. Daran sollen künftig Ersatzteile getestet werden, sodass Tierversuche überflüssig werden. Das Gewebe, das den Herzmuskel simuliert, ähnelt Luftpolsterfolie. Die Orientierung dieses Muskelersatzes entspricht der des echten Herzens. Werden die Blasen angeregt, beginnt der Muskel zu pumpen.

Geringere Entwicklungskosten

Mit diesem neuen Design, das die Forscher „biorobotic hybrid heart“ nennen, lassen sich neu entwickelte Ersatzteile testen. Verbesserungs- und Änderungsbedarf wird schnell ersichtlich. Das soll die Entwicklungskosten massiv reduzieren. „Bisher sind lang dauernde Ermüdungstests und Tierversuche nötig, wenn das Design von Ersatzteilen geändert wird“, sagt Ellen Roche, MIT-Assistenzprofessorin für Maschinenbau. Das künstliche Herz imitiere genau das, was in einem richtigen Herzen geschehe.

Ehe Roche zum MIT kam, arbeitete sie in der biomedizinischen Industrie und befasste sich vor allem mit Tests von Ersatzteilen an unterschiedlichen künstlichen Herzen. Keins davon habe der Anatomie und der physiologischen Biomechanik eines wirklichen Herzens entsprochen. Parallel dazu entwickelte sie im Rahmen ihrer Doktorarbeit an der Harvard University eine weiche schlauchartige Hülle, die Menschen mit Herzproblemen implantiert werden konnte, um die Pumpleistung zu verbessern.

Komplett synthetische Herstellung

Am MIT begann Roche gemeinsam mit Clara Park, einer graduierten Studentin, beide Techniken miteinander zu verschmelzen, um ein besseres Herzmodell zu entwickeln. Zunächst dachten sie daran, teilweise echtes Herzmuskelgewebe einzusetzen, doch es erwies sich als zu aufwendig, die Zellen am Leben zu erhalten. Schließlich entschieden sich die Forscherinnen, das Modell komplett synthetisch herzustellen.