Wetenschappers van de Universiteit van Chicago hebben een techniek ontwikkeld die op een dag een pacemaker zou kunnen creëren die werkt met kleine lichtpulsen.

"Het is in wezen een kleine zonnecel, die de hartspier op een zeer unieke manier stimuleert, " zei Bozhi Tian, een universitair hoofddocent scheikunde die innovatieve manieren onderzoekt om biologie met licht te beheersen.

In een studie gepubliceerd op 11 december in de Proceedings van de National Academy of Sciences , Tian en zijn team beschrijven hoe ze een flexibel gaas van silicium hebben gemaakt, dat wanneer geactiveerd door lichtflitsen, creëert een klein elektrochemisch effect dat het hart aanmoedigt om te kloppen.

Ze begonnen met een van hun eigen ontwerpen die eerder werden gebruikt om neuronen te stimuleren, maar maakte het gaas dunner om gemakkelijk rond het hart te wikkelen en strooide kleine nanodraden over het oppervlak om zich aan hartcellen te hechten.

Een kleine optische straal scant het gebied met een laser. Elke flits activeert de cellen, waardoor het hart met dezelfde frequentie klopt als het licht. (Scannen in plaats van direct op één gebied te schijnen, maakt het apparaat efficiënter en vermijdt het leveren van te veel energie aan cellen, die ze kunnen beschadigen, zei Tian.)

"In tegenstelling tot de huidige pacemakers, deze methode lijkt de hartspier te 'trainen' om te kloppen, "zei Tian. Het duurt even voordat het effect begint te werken, maar de spieren blijven nog enige tijd vuren nadat de lichtpulsen zijn gestopt.

De methode is nog in de kinderschoenen. Indien geïmplanteerd bij mensen, het gaas kan op de doellocatie worden geïnjecteerd, en een kleine optische vezel die de lichtpulsen zou leveren, zou kunnen worden ingebracht via minimaal invasieve chirurgie, zei Tian.