science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Een pacemaker van stroom voorzien met de hartslag van een patiënt

Een kleine, flexibel apparaat kan een pacemaker voeden met energie uit hartslagen. Krediet:American Chemical Society

Implanteerbare pacemakers hebben ongetwijfeld de moderne geneeskunde veranderd, talloze levens redden door het hartritme te reguleren. Maar ze hebben één ernstige tekortkoming:hun batterijen gaan slechts vijf tot twaalf jaar mee, op dat moment moeten ze operatief worden vervangen. Nutsvoorzieningen, onderzoekers hebben dit probleem overwonnen door een pacemaker te ontwerpen die wordt aangedreven door de energie van hartslagen, volgens een rapport in ACS Nano . Het apparaat is met succes getest bij varkens, die een vergelijkbare fysiologie hebben als de mens.

Een conventionele pacemaker wordt vlak onder de huid bij het sleutelbeen geïmplanteerd. De batterij en het circuit genereren elektrische signalen die via geïmplanteerde elektroden aan het hart worden afgegeven. Omdat een operatie om de batterij te vervangen tot complicaties kan leiden, inclusief infectie en bloeding, verschillende onderzoekers hebben geprobeerd pacemakers te bouwen die de natuurlijke energie van hartslagen als alternatieve energiebron gebruiken. Echter, deze experimentele apparaten zijn niet krachtig genoeg vanwege hun rigide structuur, problemen met miniaturisatie en andere nadelen, dus Hao Zhang, Bin Yang en collega's zochten naar manieren om de technologie te verbeteren.

Eerst, ze ontwierpen een kleine, flexibel kunststof frame. Vervolgens bonden ze het frame aan piëzo-elektrische lagen, die bij buigen energie opwekken. Ze implanteerden het apparaat bij varkens en toonden aan dat een kloppend hart in feite de vorm van het frame kon veranderen, genoeg stroom genereren om de prestaties van een op batterijen werkende pacemaker te evenaren. De studie is een stap in de richting van het maken van een zelfaangedreven pacemaker, zeggen de onderzoekers.