Ultratanki neinvazivni pacemaker kontroliran svjetlom

Tim istraživača sa Sveučilišta u Chicagu (UChicago) razvio je bežični uređaj napajan svjetlošću, koji se može implantirati za reguliranje kardiovaskularne ili neuralne aktivnosti u tijelo. Membrane tanje od ljudske vlasi, mogu se umetnuti minimalno invazivnom operacijom i ne sadrže pokretne dijelove.

Dizajn na koji su se znanstvenici odlučili ima dva sloja silikonskog materijala poznatog kao P-tip, koji reagiraju na svjetlost stvaranjem električnog naboja. Gornji sloj ima mnogo sitnih rupica, što je stanje poznato kao nanoporoznost, koje pojačavaju električnu izvedbu i koncentriraju elektricitet ne dopuštajući mu širenje.

Rezultat je minijaturna, fleksibilna membrana, koja se može umetnuti u tijelo putem sićušne cijevi zajedno s optičkim vlaknom, uz minimalno invazivnu operaciju. Optičko vlakno svijetli u preciznom uzorku, koji membrana hvata i pretvara u električne impulse.

Membrana je tanka samo jedan mikrometar, oko 100 puta manja od najfinije ljudske dlake i veličine je nekoliko kvadratnih centimetara. Teži manje od jedne pedesetine grama, znatno manje od sadašnjih najsuvremenijih srčanih stimulatora, koji teže najmanje pet grama.

Ova verzija uređaja namijenjena je za privremenu uporabu. Umjesto još jedne invazivne operacije uklanjanja srčanog stimulatora, on se s vremenom jednostavno otapa u netoksični spoj poznat kao silicijeva kiselina. Međutim, istraživači su rekli da se uređaji mogu konstruirati tako da traju različito vrijeme, ovisno o tome koliko dugo se želi stimulirati srce.

"Ovaj napredak mijenja igru ​​u terapiji srčane resinkronizacije", rekao je Narutoshi Hibino, profesor kirurgije na Sveučilištu Chicago Medicine i suautor studije. "Na pragu smo nove granice gdje se bioelektronika može neprimjetno integrirati s prirodnim funkcijama tijela."

Iako su prva ispitivanja provedena sa srčanim tkivom, tim je rekao da bi se pristup mogao koristiti i za neuromodulaciju, stimuliranje živaca kod poremećaja kretanja poput Parkinsonove bolesti, ili za liječenje kronične boli i drugih poremećaja.

Istraživački tim trenutno radi s UChicago Polsky Centrom za poduzetništvo i inovacije na komercijalizaciji uređaja.

Istraživanje objavljeno u časopisu Nature možete pronaći na ovoj poveznici.