REKLÁM

Természetes szívveréssel működő, elem nélküli szívritmus-szabályozó

A tanulmány első alkalommal mutatta ki, hogy egy innovatív, önerejű szívritmus-szabályozót sikeresen teszteltek sertéseken

termékeink szív belső szívritmus-szabályozóján, az úgynevezett sinoatriális csomóponton (SA-csomópont) keresztül tart fenn ütemet, amelyet a jobb felső kamrában található szinuszcsomónak is neveznek. Ez a belső pacemaker egy perc alatt 60-100-szor szabadít fel elektromos töltést, és ez az energia összehúzódásokat hajt végre a szívizmokban, ami lehetővé teszi, hogy szívünk vért pumpáljon a testünkbe. Ahogy öregszünk vagy megbetegedünk, ez a belső pacemaker nem tudja megfelelően tartani a szívverést. Szabálytalan szívverés az aritmiának nevezett állapot is okozza, amely lelassítja a szív normális ritmusát. Ennek a veszteségnek a pótlására egy hagyományos szívritmus-szabályzót – egy elemmel működő elektronikus eszközt – sebészileg be lehet ültetni a páciensbe, hogy szabályos legyen a szívverés, és a szív folyamatosan verjen.

Hagyományos szívritmus-szabályozó

Az eszköz egy elemmel működő impulzusgenerátorból áll, amelyet a bőr alá ültetnek be a nyakörv csontjához közel. Szigetelt vezetékekkel is rendelkezik, amelyek összekötik a készüléket a szívvel. Az elektronikus áramkör elektromos jeleket generál, amelyek elektródákon keresztül jutnak el a szívhez. A pacemaker életmentő eszköz; a jelenlegi szívritmus-szabályozók egyik jelentős korlátja azonban az, hogy az akkumulátor korlátozott élettartama miatt az első felhelyezés 5-12. évében bármikor ki kell cserélni. A beültetés csak invazív, helyi érzéstelenítést alkalmazó műtéttel végezhető el, ami önmagában is kihívást jelent, mivel a páciens mellkasát fel kell nyitni. A műtét nemcsak költséges, hanem növeli a beteg szövődményeinek, fertőzéseinek vagy akár vérzésének kockázatát is. Egy másik típusú apró pacemakert terveztek, amely katéteren keresztül beültethető, elkerülve a műtétet, de még tesztelés alatt áll.

A kutatók az építkezésre összpontosítottak szívritmus-szabályozók amely alternatívaként használhatja az ember saját szívveréséből származó természetes energiát az akkumulátor helyett. Elméletileg egy ilyen pacemakert nem kell cserélni, ha beültetik a páciensbe. Plutóniummal működő pacemakereket sok évtizeddel korábban gyártottak. Az új pacemakerek kísérleti tervezése eddig számos korláttal szembesült – ilyen például a merev tervezési struktúra, amely korlátozza teljesítményét és a miniatürizálással járó komplikációk.

Innovatív akkumulátor nélküli pacemaker egyedi kialakítással

Egy új, a ACS Nano A sanghaji National Key Laboratory for Science and Technology kutatói egy új, kis pacemaker-eszköz tervezését tűzték ki célul, amely saját szívverés energiájából táplálható, és sikeresen tesztelték ezt az eszközt sertéseknél. Az új készülék a szív alá helyezhető, nem pedig a gallércsont közelébe, mint a hagyományos pacemakereknél. A pacemaker a szív és a készülék közötti ideális szimbiotikus kapcsolaton alapul.

Ennek az új pacemakernek a tervezését először egy kis rugalmas műanyag keret elkészítésével indították el. Ezt a keretet piezoelektromos rétegekkel ragasztották, amelyek hajlításkor energiát termelnek. Ezt az energiabegyűjtőnek nevezett részt egy chipre helyezték. Az eszközt sertésbe ültették be, és megfigyelték, hogy az állatok saját szívverése megváltoztathatja (elhajlítja) a váz alakját, ezáltal elegendő energiát (teljesítményt) termel, amely megfelel egy akkumulátoros pacemakernek. A készülék rugalmas műanyag kerete lehetővé teszi, hogy több energiát vegyen fel a szívből, mint a kemény tokkal rendelkező hagyományos pacemakerek.

Mivel az emberek fiziológiája nagyon hasonló a sertésekhez, ez a pacemaker az embereknél is jól működhet. A kutatók rámutatnak néhány technikai problémára, amelyekkel foglalkozni kell, például az eszköz három különálló technológiából áll – energiagyűjtőből, pacemaker chipből és vezetékekből –, amelyeket egy készülékbe kell integrálni. Az állatokon, majd embereken végzett további vizsgálatok megerősíthetik az eszköz hosszú távú stabilitását. Ha egy ilyen eszköz sikeres, akkor csak egyszer lesz szükség invazív műtétre, ami csökkenti a beteg szövődményeinek kockázatát. Ennek az új eszköznek az egyik fő korlátja lehet, hogy az orvosok nem tudják távolról megfigyelni a betegeket, mint az akkumulátorral működő pacemakerek esetében.

***

{Az eredeti kutatási cikket a hivatkozott forrás(ok) listájában lent található DOI linkre kattintva olvashatja el}

Forrás (ok)

Ning L et al. 2019. Egy valódi szívritmus-szabályozó közvetlen működése a szívverés természetes energiájával. ACS Nanohttps://doi.org/10.1021/acsnano.8b08567

SCIEU csapat
SCIEU csapathttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Jelentős előrelépések a tudományban. Hatás az emberiségre. Inspiráló elmék.

Iratkozzon fel hírlevelünkre

A legfrissebb hírekkel, ajánlatokkal és külön értesítésekkel kell frissíteni.

Legnépszerűbb cikkek

Fluvoxamin: Az antidepresszánsok megakadályozhatják a kórházi kezelést és a COVID-halált

A fluvoxamin egy olcsó antidepresszáns, amelyet gyakran használnak a mentális...

A palackozott víz literenként körülbelül 250 ezer műanyag részecskét tartalmaz, 90%-a nanoműanyag

Egy nemrégiben készült tanulmány a mikronon túli műanyagszennyezésről...

Parkinson-kór: Kezelés amNA-ASO injekcióval az agyba

Egereken végzett kísérletek azt mutatják, hogy az amino-híd nukleinsavval módosított...
- Reklám -
94,873VentilátorokMint
47,763KövetőKövesse
1,772KövetőKövesse
30ElőfizetőkFeliratkozás