By Експериментальний стимулятор черпає енергію від биття серця. Науковці з успіхом протестували стимулятор, що живиться від ударів серця, на свинях, у яких цей орган є подібним до людського за величиною і функцією – пише Гаріні Барат у журналі Scientific American.
Дослідники твердять, що це суттєвий крок уперед у напрямку розробки медичних вживлювальних засобів, що не потребують акумуляторів. Батареї, які зараз застосовуються у стимуляторах серця, необхідно замінювати кожних 10 років, а хірургічна операція, яка це супроводжує, є дуже дорогою. Новий “симбіотичний стимулятор” складається із трьох елементів: генератора завбільшки з поштову марку, який хірургічним методом кріпиться до серця і перетворює механічну енергію на електричну; конденсатора для нагромадження енергії; і самого стимулятора, який стимулює та регулює роботу серцевого м’яза. Дослідники Жоу Лі із Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems та Жонґ Лін Ванґ із Georgia Institute of Technology разом із співробітниками вживили свій пристрій двом дорослим кнурам. На першій тварині, у якої було здорове серце, тестували, як генератор порадить собі з отриманням та перетворенням енергії. У результаті, генератор живив стимулятор майже три з половиною години. Серце свині генерувало більше енергії, ніж потрібно для живлення людської версії стимулятора – повідомили науковці у квітневому (2019 р.) номері Nature Communications.
У другого самця викликали аритмію, щоби перевірити, чи стимулятор виконує своє терапевтичне завдання. Коли пристрій, що заряджався від свинячого серця упродовж понад години, був увімкнений, то удари серця стали регулярними і залишались рівномірними навіть після вимкнення стимулятора.
Тести за участі людей в найближчому часі є малоймовірними, оскільки спочатку потрібно оптимізувати величину і ефективність пристрою, а також гарантувати безпеку його застосування.
“Описана технологія – це значне досягнення”, – каже Патрік Вольф, біомедичний інженер із Duke University, який не був задіяним у дослідженнях. Але небезпека того, що щодо розмірів і справності можуть виникнути перешкоди, є суттєвою, до того ж потрібно перевірити, як стимулятор діятиме у випадку менш динамічного, хворого серця. Іншою проблемою є той факт, що пристрій мусить бути прикріпленим безпосередньо до поверхні серця, що може впливати на його функціонування.
Група із Dartmouth Collegeі University of Texas, що у Сан-Антоніо, раніше спроектувала стимулятор, який замість того, щоб отримувати кінетичну енергію безпосередньо від серця, черпає її із власного підвідного каналу, який рухається від ударів органу. Наразі група тестує свій пристрій на псах.
“Розвиток таких вживлювальних засобів, які не потребують батареї, здійснить революцію у цій сфері медицини, – каже Рамзес Мартінес, дослідник з Industrial and Biomedical Engineering при Purdue University, який не брав участі у жодному зі згаданих досліджень. – Невдовзі традиційні штивні імплантати еволюціонують у біосумісні системи, здатні отримувати з організму пацієнта енергію, потрібну для їхнього функціонування”.
