Politechnika Łódzka pracuje nad sztucznym sercem dla dzieci
Naukowcy z Politechniki Łódzkiej wraz z międzynarodowym konsorcjum rozwijają koncepcję całkowicie wszczepialnego sztucznego serca dla dzieci. Projekt HEART4KID zakłada opracowanie urządzenia wyposażonego w inteligentny system sterowania, czujniki monitorujące potrzeby organizmu oraz bezprzewodowe zasilanie. Rozwiązanie ma dostosowywać swoją pracę do wzrostu i aktywności młodego pacjenta.
HEART4KID to przedsięwzięcie łączące inżynierię biomedyczną, elektronikę, robotykę, mechanikę i kardiochirurgię. Jego celem jest opracowanie sztucznego serca przeznaczonego dla dzieci o masie ciała od 10 do 30 kg. Urządzenie miałoby zastępować funkcję obu komór serca, zapewniając przepływ krwi odpowiedni do potrzeb rozwijającego się organizmu. Jak informuje Politechnika Łódzka, projekt jest realizowany przez konsorcjum skupiające 11 partnerów z sześciu krajów. Pracami kieruje rektor uczelni, prof. Krzysztof Jóźwik.
W dniach 9–10 listopada na Politechnice Łódzkiej odbyło się międzynarodowe spotkanie naukowców, kardiochirurgów i przedstawicieli przemysłu poświęcone wyzwaniom klinicznym i technologicznym związanym z opracowaniem urządzenia.
Inteligentne sterowanie pracą sztucznego serca
Jednym z głównych założeń HEART4KID jest stworzenie systemu, który będzie automatycznie dostosowywał parametry pracy do zmieniających się potrzeb organizmu. Koncepcja przewiduje wykorzystanie czujników biomedycznych monitorujących sygnały fizjologiczne. Na ich podstawie elektronika sterująca miałaby regulować częstotliwość pracy urządzenia, objętość krwi przepompowywanej w pojedynczym cyklu i parametry przepływu. To szczególnie istotne w przypadku dzieci, u których zapotrzebowanie na przepływ krwi zmienia się wraz ze wzrostem organizmu i podczas różnych aktywności fizycznych.
“Chcemy stworzyć całkowicie wszczepialne sztuczne serce dla dzieci o masie od dziesięciu do trzydziestu kilogramów. Dziecko rośnie, więc to serce miałoby rosnąć razem z nim, czyli jego parametry powinny dostosowywać się do rozwijającego się organizmu. To wyzwanie odróżnia nasz projekt od wszystkich dotychczasowych prac nad sztucznym sercem”, powiedziała dr inż. Anna Karczemska, Koordynator ds. Osób Niepełnosprawnych i Pełnomocnik ds. równości na Wydziale Mechanicznym PŁ.
Dr Grzegorz Suwalski, przedstawiciel firmy Quantum Innovations, omówił możliwości wykorzystania implantowalnych sensorów do monitorowania potrzeb metabolicznych pacjenta.
“Sensory muszą wyczuwać potrzeby metaboliczne organizmu i koordynować je z pracą układu nerwowego. W ten sposób możemy uzyskać jeszcze lepsze sterowanie sztucznym sercem”, powiedział Suwalski.
Bezprzewodowe zasilanie i biokompatybilne materiały
Kolejnym elementem projektu jest opracowanie systemu bezprzewodowego przekazywania energii przez skórę. Rozwiązanie miałoby wyeliminować konieczność stosowania przewodów zasilających przechodzących przez powłoki ciała, które mogą stanowić drogę zakażenia. Pełna implantowalność urządzenia ma również zapewnić dzieciom większą swobodę ruchu przy codziennych aktywnościach.
Badacze analizują ponadto możliwości poprawy biokompatybilności zastosowanych materiałów. Jednym z rozważanych kierunków jest pokrywanie elementów sztucznych materiałem biologicznym zawierającym komórki pacjenta, co mogłoby ograniczyć niepożądane reakcje organizmu.
Międzynarodowe konsorcjum i dalsze badania
W przedsięwzięciu uczestniczą między innymi Politechnika Łódzka, Instytut Centrum Zdrowia Matki Polki, Uniwersytet w Padwie, Kaunas University of Technology, ośrodki badawcze z Barcelony oraz Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii im. prof. Zbigniewa Religi.
Współpracę międzynarodową wspiera projekt SEED BEAT, realizowany w ramach europejskiej sieci uczelni ECIU.
HEART4KID znajduje się na wczesnym etapie rozwoju. W lipcu 2026 roku zgłoszono do ochrony patentowej koncepcję urządzenia wspomagającego pracę komór serca. Konsorcjum stara się również o finansowanie dalszych badań w ramach programu EIC Pathfinder.
