🫀 Główna idea
Zespół badaczy opracował milimetrowej wielkości, bioresorbowalne (czyli rozpuszczalne w organizmie) stymulatory serca, które działają bezprzewodowo i są kontrolowane światłem. Urządzenia te mogą być wszczepiane minimalnie inwazyjnie, a po zakończeniu pracy rozpuszczają się w ciele, eliminując potrzebę chirurgicznego usunięcia.
🔧 Kluczowe cechy technologii
- Miniaturyzacja
Urządzenie ma wymiary 1.8 × 3.5 × 1 mm, czyli jest mniejsze niż ziarnko ryżu. Waży zaledwie 13.8 mg.
- Bateria jako elektrody
Pacemaker zasilany jest przez własne elektrody, działające jak bateria — anoda z magnezu lub cynku oraz katoda z tlenku molibdenu.
- Kontrola światłem (NIR)
Za pomocą fototranzystora reagującego na światło podczerwone (NIR), można włączać i wyłączać urządzenie bezprzewodowo.
- Bioresorpcja
Całość (z wyjątkiem niewielkiej ilości materiału przewodzącego) ulega biodegradacji w ciągu 1.2–2.5 lat. Produkty rozpadu są bezpiecznie wydalane przez organizm.
🧪 Badania i testy
- Modele zwierzęce i ludzkie
- Testowano na myszach, szczurach, świniach, psach i ludzkich sercach pozyskanych po transplantacjach.
- Wykazano skuteczne pacingi (stymulacje serca) w różnych lokalizacjach, w tym komory i przedsionki.
- Zdalna, zamknięta pętla (closed-loop)
- Połączono urządzenie z miękkim, skórnym kontrolerem, który monitoruje EKG i automatycznie uruchamia stymulację przy arytmii.
- Wielomiejscowa stymulacja
- Dzięki różnym długościom fal świetlnych, można precyzyjnie kontrolować wiele implantów jednocześnie, umożliwiając np. stymulację dwukomorową lub biventricular pacing (synchronizacja komór).
- Integracja z TAVR (wymiana zastawki aortalnej)
- Zintegrowano kilka urządzeń z ramką stentu stosowanego przy TAVR, by zapobiegać blokowi przedsionkowo-komorowemu pooperacyjnemu, który często wymaga trwałego rozrusznika.
🔬 Potencjalne zastosowania
Poza stymulacją serca, ta technologia może służyć do:
- regeneracji nerwów i kości,
- leczenia ran,
- zarządzania bólem,
- stymulacji mięśni szkieletowych.
🧠 Dlaczego to ważne?
Aktualne tymczasowe rozruszniki serca wymagają inwazyjnych zabiegów i są często uciążliwe dla pacjentów. Nowe urządzenie oferuje:
- mniejsze ryzyko infekcji,
- brak konieczności usuwania po użyciu,
- możliwość użycia u noworodków i dzieci,
- pełną kompatybilność z MRI i CT,
- automatyczne, precyzyjne działanie dzięki integracji z systemem monitorującym EKG.
źródło:
Millimetre-scale bioresorbable optoelectronic systems for electrotherapy | Nature
