Najmanji pacemaker na svijetu koristi tjelesne tečnosti za napajanje i razlaže se nakon upotrebe

Riječ je o novom privremenom pacemakeru, koji je posebno koristan novorođenčadima s urođenim srčanim manama, jer predstavlja manje invazivnu metodu u slučajevima kada su potrebni tradicionalni pacemakeri.

Uređaj je manji od zrna riže i može se upariti s mekanim, fleksibilnim i bežičnim nosivim uređajem dizajniranim da se pričvrsti na prsa pacijenta. Termostatski uređaj prati otkucaje srca osobe, a kada se otkrije nepravilan rad, on emituje svjetlosni puls koji može proći kroz kožu i aktivirati pacemaker.

"Razvili smo najmanji pacemaker na svijetu. Naša najveća motivacija su bila djeca. Oko 1 posto djece se rađa s urođenim srčanim manama, bez obzira da li žive u bogatoj ili siromašnoj zemlji. Dobra vijest je to što ova djeca trebaju pacemaker samo privremeno nakon operacije, a sada možemo ovaj mali pacemaker plasirati u dječije srce i stimulisati ga mekanim, blagim nosivim uređajem. Dodatna operacija za njegovo uklanjanje nije potrebna", izjavio je pionir bioelektronike John A. Rogers.

Najizazovniji dio smanjenja pacemakera je izvor napajanja. Tim je redizajnirao antenski sistem, koji se aktivira komunikacijom u bliskom polju te ga pretvorio u sistem koji se aktivira svjetlom, a to je uveliko poboljšalo efikasnost uređaja te je istovremeno drastično smanjilo njegovu veličinu.

Kako bi učinio uređaj još manjim, istraživački tim je morao razmisliti kako ga napajati. Umjesto da koristi bateriju, pacemaker radi kao mala galvanska ćelija, koja stvara električne impulse koristeći dvije različite metalne elektrode i biofluide tijela. Hemijska reakcija proizvodi potrebnu električnu energiju, koja potom stimulira srce.

"Kada se pacemaker implantira u tijelo, okolni biofluidi djeluju kao provodni elektroli, koji električnim putem spaja ova dva metalna jastučića formirajući bateriju. Veoma malo dugme smješteno sa suprotne strane od baterije aktivira se pomoću svjetlosti, koja prolazi kroz tijelo od flastera na koži", rekao je Rogers.

Uređaj koristi infracrvenu svjetlost, koja prodire dublje i sigurnije u tijelo. Kada nosivi uređaj detektuje opasno nizak broj otkucaja srca, automatski pokreće LED da sija u normalnom srčanom ritmu, što aktivira pacemaker.

"Srce zahtijeva malu količinu električne stimulacije. Minimiziranjem veličine, dramatično pojednostavljujemo proces implantacije, smanjujemo traumu i rizik za pacijenta, a uz rastvorljivu prirodu uređaja eliminišemo svaku potrebu za sekundarnim hirurškim procedurama ekstrakcije", kazao je on.

Zbog male veličine pacemakera, ljekari bi mogli implantirati nekoliko uređaja na različite lokacije oko srca, a potom ih aktivirati odvojeno koristeći različite boje svjetlosti. To bi moglo omogućiti tretman drugih srčanih ritmova poput aritmije.

Ova napredna tehnologija je omogućila druge primjene u bioelektronskoj medicini poput ubrzavanja zacjeljivanja živaca i kostiju, liječenja rana ili blokiranje boli.