a|s|p interviewte Dr. Maurizio Gullo vom Institut für Medizintechnik und Medizininformatik der Hochschule für Life Sciences FHNW. Er forscht unter anderem im Bereich Herztechnik und hat die Vision, kranken Menschen dereinst mittels Kunstherzen zu helfen. Der Weg bis dahin ist jedoch noch sehr weit, und darauf Teilziele zu erreichen gleicht kleinen Sensationen
Dr. Maurizio Gullo, besten Dank, dass Sie sich für unsere Leserinnen und Leser Zeit nehmen, um ein sehr spannendes Thema zu beleuchten, das uns wohl alle interessiert: Sie forschen an einem funktionierenden und selbstschlagenden Kunstherzen. Damit regen Sie lebensrettende Fantasien an …
Zu Beginn geht es erst um Herzmodelle, an denen Herzmedikamente getestet werden, um weitestgehend auf Tier versuche verzichten zu können. In diesem ersten Schritt geht es noch nicht darum, Patienten Kunstherzen zu implantieren; aber es sind erste, wichtige Schritte in diese Richtung. Eine der Schwierigkeiten besteht darin, mit 3DDruckern analog einer Art Herztasche einen Hohlraum freilassen zu können.
Wie kann man sich das konkret vorstellen?
Für den 3DDruck werden die Herzzellen in ein formstabiles und zellfreundliches Hydrogel eingebettet, welches in der Konsistenz herkömmlicher Gelatine sowie Götterspeise ähnelt. Mit solchen Materialien eine stabile Hohlkammer zu drucken, ist eine grosse Herausforderung. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, drucken wir die Hydrogele mit eingebetteten Zellen zuerst auf ein speziell gefertigtes Papier, welches im Nachhinein – analog zu Origami Falttechniken – in eine Hohlkammer gefaltet wird. (Das Nano Argovia-Projekt KOKORO, Förderquelle für die Origami Herzmodell Forschung, wird vom Swiss Nanoscience Institute [SNI], Universität Basel, gefördert.) Es werden nicht nur Muskelzellen gedruckt, sondern ebenfalls vaskuläre Strukturen, um die Zellen mit Nahrung und Sauerstoff zu versorgen. Damit kann das Herzgewebe genug Kraft aufbauen, um am Ende selbständig schlagen zu Können. Durch diese Origami Technik ist das Gewebe einerseits weich und andererseits ist es gleichzeitig auch stabil und dennoch form, respektive verformbar.
Wie schlägt ein solches, künstlich hergestelltes Herz?
Herzzellen kontrahieren spontan in einem vorgegebenen Rhythmus, welcher in Zukunft durch ein Nervensystem ähnlich zum Sinus oder AVKnoten stimuliert und synchronisiert werden kann. Zudem übertragen benachbarte Herzzellen den Stimulus, was zu einer Kontraktionswelle führt, wodurch ein regelmässiger Pumpeffekt unterstützt wird
