Drobné, injekční kardiostimulátor běží na světle a poté se rozpustí
Tento dočasný kardiostimulátor, menší než zrnko rýže, by mohl srdce méně regulovat
Kardiceker používá elektřinu k regulaci srdečního rytmu.
Eugene mymrin/getty obrázky
Dočasný KardiceMers Lze použít jako míra StopGap k regulaci srdečního rytmu po operaci a v nouzových situacích. Skutečnost, že je třeba je chirurgicky nainstalovat a odstranit, však také přináší riziko: Moon Walker Neil Armstrong skvěle vyvinul fatální krvácení, když chirurgové odstranili dráty svého dočasného kardiostimulátoru v roce 2012. Nyní vědci vyvinuli a malý dočasný kardiostimulátor To by mohlo eliminovat část tohoto rizika. Jejich zařízení, jen několik milimetrů dlouhé, nemá žádné dráty a potřebuje minimálně invazivní umístění. Může být injikován do těla jehlou. A když je jeho práce hotová, jednoduše se rozpustí.
Dočasní kardiostimulátoři obvykle zahrnují elektrody, které jsou implantovány do srdečního svalu. Tyto elektrody jsou připojeny k externí baterii, která dodává puls pro ovládání rytmu srdce a korekci pomalých nebo nepravidelných srdečních rytmiků. Nový, méně invazivní kardiostimulátor, který by mohl být obzvláště užitečný v malém srdci novorozence, „sestává ze dvou elektrod-podvody kovových polštářků-, které jsou navrženy tak, aby dělaly dvě věci,“ říká biomedicínský inženýr Northwestern University John A. Rogers, jeden z spolupracovníků 2. dubna v dokumentu Příroda které popisuje zařízení. „Jedním z nich je, že vstřikují proud do srdeční tkáně, aby stimulovali kontrakce, které vedou k celkovému srdečnímu cyklu …. (druhým je, že oni) poskytují zdroj energie pro řízení provozu kardiostimulátoru.“
Do těla by mohl být vstříknut do těla dočasný kardiostimulátor, jako je tento, menší než zrno rýže, aby reguloval srdeční rytmus.
John A. Rogers/Northwestern University
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
MINI Pacemaker Device nemá samostatnou baterii. Místo toho jeho tělo funguje jako jednoduchý typ baterie zvané galvanická buňka – dvě elektrody, vyrobené z různých kombinací hořčíku, zinku a molybdenu, reagují s přirozeně se vyskytujícími elektrolyty v tělních tekutinách za vzniku elektrického proudu.
Na straně opaku elektrod leží malý spínač aktivovaný světlem, který řídí provoz baterie. V poloze „ON“ spínače je do srdeční tkáně dodáván elektrický puls; Ve svém „off“ stavu se nic neděje. Kardiceker je spárován s měkkou, flexibilní skvrnou nad srdcem, která monitoruje srdeční frekvenci. Když snímá nepravidelný nebo pomalý srdeční rytmus, bliká zapnuté a vypnuté světlo, aby diktoval správnou stimulaci. Kardiceker reaguje na blízké infračervené světlo-vlnové délky, které mohou hluboce proniknout do biologických tkání.
Když je práce kardiostimulátoru hotová, jednoduše se rozpustí do těla. Zařízení má konečnou provozní dobu mezi několika dny a asi tři týdny, říká Rogers v závislosti na výběru kovů pro elektrody.
Současná studie je pokrokem v Dřívější rozpuštění kardiostimulátoru stejným týmem. Předchozí iterace použila technologii nazvanou komunikace blízkého pole místo galvanické buňky; Běžel na napájení rozzářené k anténě, která zvětšila. Extrémní miniaturizace je jedním z pokroků v novém modelu, říká Rogers. „Z toho vyplývá, že můžeme použít více z těchto milimetrových kardiostimulátorů současně na různých místech srdce (se zařízeními) pracujícími v různých vlnových délkách.“
Vědci se také dívají na možnost integrace zařízení s lékařskými implantáty, jako jsou náhradní srdeční ventily, které v současné době nemají žádný druh mechanismů srdeční kontroly.
Thanh Nho DO, biomedicínský inženýr na University of New South Wales v Austrálii, který nebyl do studie zapojen, nazývá tento kardiostimulátor průlom v miniaturizaci. Poskytuje spolehlivou a trvalou stimulaci bez externích energetických vstupů, říká, a mohl by výrazně snížit procedurální rizika a nepohodlí pacienta.
Výzkumník Virginia Tech Xiaoting JIA, který se také nezúčastnil projektu, říká, že má velký potenciál pro praktické využití u lidí. „Tým provedl komplexní testy na zvířecích modelech a v nastavení ex vivo (experimenty mimo tělo). Dalším důležitým krokem by bylo důkladné zhodnocení bezpečnosti pro použití u lidí a získání schválení pro klinické použití.“ Vědci na tom pracují prostřednictvím nové začínající společnosti.
Jednou z klíčových výzev, dodává, je výběr vhodných materiálů pro vyvážení funkčnosti a bezpečné degradace bez spuštění nadměrných imunitních reakcí, jako je zánět.
