Ultratenký bezdrôtový kardiostimulátor je ovládaný svetlom
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 1. 3. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Vedci z Chicagskej univerzity vyvinuli nový kardiostimulátor, ktorý je tenší ako ľudský vlas, je bezdrôtový a ovládaný výlučne svetlom z optického vlákna. Toto neinvazívne zariadenie by mohlo pomôcť regulovať srdcovú aktivitu alebo dokonca stimulovať neuróny v nastavenom vzore na liečbu symptómov stavov, ako je Parkinsonova choroba.
Srdce pumpuje vďaka sérii veľmi starostlivo načasovaných elektrických signálov, ale sú tieto signály nepravidelné, môžu viesť k najrôznejším problémom, ako sú mŕtvice, infarkty alebo dokonca smrteľné zlyhanie orgánu. Kardiostimulátory monitorujú a korigujú tieto abnormálne rytmy, ale vyžadujú si invazívne chirurgické zákroky a prinášajú svoje vlastné riziká.
Nové zariadenie je však oveľa menej invazívne. Je to tenký film s hrúbkou len jeden mikrometer, ktorý je asi 100-krát tenší ako ľudský vlas. Má hmotnosť len 50-tinu gramu, čím je 250-krát ľahí ako bežný kardiostimulátor. A namiesto toho, aby potreboval batériu, je napájaný svetlom.
Je zrejmé, že svetlo zvyčajne nedosahuje srdce, takže je vedľa neho vložené extrémne úzke optické vlákno. Vlákno sa rozsvieti v špecifickom vzore, ktorý spustí tenký film, aby vytvoril elektrický prúd. Film je vyrobený z dvoch vrstiev kremíka typu P. Vrchná vrstva je posiata otvormi v nanoúrovni, ktoré obmedzujú elektrinu, čo umožňuje zariadeniu stimulovať veľmi špecifické časti srdca na požiadanie a vytvárať požadovaný rytmus.
Tím testoval zariadenie v ľudskom srdcovom tkanive kultivovanom v laboratóriu, potom v izolovaných srdciach potkanov, potom sa presunul na živé myši a potkany a nakoniec na živé ošípané. Vo všetkých prípadoch táto technika fungovala tak, aby stimulovala srdcový rytmus podľa potreby, čo si vyžadovalo iba endoskopickú operáciu namiesto otvorenia hrudnej dutiny.
Vo svojej súčasnej podobe je tento tenký kardiostimulátor navrhnutý tak, aby bol dočasný a rozpustil sa v netoxickej zlúčenine nazývanej ako kyselina kremičitá. To neguje potrebu ďalšieho chirurgického zákroku na jeho odstránenie. Tím však hovorí, že budúce verzie by sa mohli prispôsobiť tak, aby vydržali rôzne časové rámce.
Vedci tiež tvrdia, že zariadenie by sa mohlo použiť na stimuláciu nervov na požiadanie v špecifických vzoroch. Môže sa použiť na liečbu symptómov stavov, ako je Parkinsonova choroba alebo chronická bolesť. Výskum bol nedávno publikovaný v magazíne Nature.
