Vědci z Vysokého učení technického v Brně vytvořili velmi přesný funkční model lidských plic. Odborníci na vývoj inhalovatelných léčiv si jej vybrali jako referenční model. Stane se evropským standardem pro testování a experimenty.
„Lidské plíce mají 23 párů větvení. Náš model je nejrozsáhlejší, protože sleduje proudění aerosolů až do sedmé generace větvení, zatímco ostatní modely plic zasahují maximálně do třetí nebo čtvrté generace,“ vysvětlil František Lízal z fakulty strojního inženýrství.
Umělé plíce jsou přesnou kopií horních cest dýchacích v poměru 1 : 1. Na fakultě strojního inženýrství je vyvíjí tým Miroslava Jíchy už devět let. Má tři patenty, poslední dostal letos v létě.
„Získali jsme patent pro simulátor dýchání, který umožňuje napodobit nádech a výdech do jednotlivých laloků. Těch je v plicích celkem pět a my můžeme simulovat jednotlivé laloky nezávisle na sobě. Takže pokud má pacient nějaké onemocnění spodních laloků, nebo některé z nich mají menší kapacitu, můžeme nasimulovat i tyto individuální podmínky,“ doplnil Lízal.
Přístroj tak dokáže napodobit dýchání člověka s astmatem, chronickou obstrukční plicní nemocí nebo jiným problémem.
Když mrtví pomáhají živým
Výzkumníci doteď testovali inhalovatelná léčiva prostřednictvím takzvaných kaskádových impaktorů, které ovšem připomínají plíce jen vzdáleně. Brněnské umělé plíce jsou reálnější.
„Kolegové ze Spojených států před lety získali plíce mrtvého pacienta, které napustili pryskyřicí a samotnou tkáň rozpustili. Tuto předlohu pak nasnímali ve vysokém rozlišení a souřadnice plic publikovali v odborném článku. Kolegové z fakulty informačních technologií díky souřadnicím model digitalizovali a my jej od té doby používáme a rozvíjíme,“ vysvětlil vedoucí týmu Miroslav Jícha.
Jak vypadají postižené plíce:
Původní model zahrnoval pouze takzvanou digitální geometrii plic a nezahrnoval nosní a ústní dutinu. Díky 3D tisku a dalším technologiím se později podařilo připojit k umělým plicím ústní dutinu, brzy přibude i nosní. Výzkum proudění aerosolů v dýchacích cestách tak bude zase o něco přesnější.
