Kardiostimulátor: srdce by si malo vyrábať elektrickú energiu samo

Všetok obsahu kontrolujú lekárski novinári.

MníchovKardiostimulátory zachraňujú životy. Západka na elektrických hodinách v hrudníku: Ak sa vám vybije batéria, je potrebná operácia. To sa môže čoskoro zmeniť: Vedci chcú využiť pohyby srdca na výrobu potrebnej energie.

Mini generátory poskytujú elektrickú energiu

Osobitná výzva novej technológie: Potrebné minigenerátory musia vyrábať dostatok elektrickej energie, ale nesmú sťažovať prácu orgánov. Za týmto účelom vyvinul tím vedený Johnom A. Rogersom z University of Illinois úplne nové typy zariadení. Ich základom sú extrémne tenké vlákna vyrobené z takzvaného olova zirkoničitan titaničitanu (PZT), ktorý má špeciálne elektromagnetické vlastnosti. Ak sú vlákna deformované, vytvorí sa elektrické napätie - tento efekt sa nazýva piezoelektřina. Vlákna sú obalené v biokompatibilnom materiáli. Sú usporiadané plocho vedľa seba a spolupracujú na výrobe energie.

Ultra flexibilný materiál

Najlepšie miesto pre malé generátory energie: samotné srdce. „Je to perfektné miesto na generovanie mechanickej energie, pretože je neustále v pohybe,“ vysvetľuje Rogers, vedúci štúdie. Pre svoje experimenty vedci pripevnili minigenerátory naplocho k vonkajšej stene srdca. Čerpacie pohyby svalu navyše spôsobujú, že sa vlákna PZT v prístrojoch neustále ohýbajú a opäť narovnávajú - čím vzniká elektrická energia. "Aby sa zabezpečilo, že práca srdca nebude narušená, museli by byť použité zariadenia mimoriadne flexibilné," hovorí výskumník.

V prvom kroku vedci na zariadenia v laboratóriu aplikovali živé bunky srdcového svalu od potkanov. Takýmto spôsobom dokázali zaistiť, aby dodávatelia energií nevypúšťali žiadne toxické látky. Testovali odolnosť zariadení tak, že ich 20 miliónovkrát ohli a vrátili do pôvodnej polohy.

Nabité batérie

Až potom vedci implantovali generátory energie priamo na srdcia, pľúca a membrány ošípaných, oviec a kráv. Takýmto spôsobom sa im podarilo vygenerovať dostatok energie na pohon kardiostimulátora.

Vec však nie je úplne bez rizík: „Vieme, že zariadenia fungujú, ale nemáme s nimi dlhodobé skúsenosti,“ vysvetľuje Rogers. Nemyslí si, že budú nejaké problémy. Zodpovedajúce testy by to stále museli zaistiť. Potenciálnym rizikom by bolo napríklad to, že by mohol unikať obklad štruktúr olovo-zirkoničitan-titaničitanu. V takom prípade by bol na srdci jedovatý materiál. (porovnaj)

Zdroj: John A. Rogers,: Zber a skladovanie konformných piezoelektrických energií z pohybov srdca, pľúc a bránice

Tagy:  zubná starostlivosť fajčenie liečivé bylinné domáce opravné prostriedky