Ученые создали биоделет беспроводной кардиостимулятор (ВИДЕО)

Прототип полностью автономного временного кардиостимулятора для имплантации в сердце был создан американскими учеными.

Кардиостимулятор работает полностью по беспроводной сети, что снижает риск осложнений, присущих традиционным временным кардиостимуляторам. Кроме того, новое устройство полностью разлагается в организме в течение нескольких недель, отвергая необходимость дополнительных операций по его удалению. Изобретение продемонстрировало эффективность в первых экспериментах на сердцах животных и человеческих моделях сердца. Результаты опубликованы в журнале Nature Biotechnology.

Зачем нужны новые кардиостимуляторы?

Электрические кардиостимуляторы предназначены для восстановления нормального ритма сердцебиения у людей, чье сердце контракт с расстройствами. Его действие заключается в раздражении сердечной мышцы электрическим током, что заставляет ее работать в нужном темпе. Этому способствует наличие в современных устройствах датчиков, способных зафиксировать собственную электрическую активность сердца и стимулировать его только при необходимости.

Иногда необходимо имплантировать постоянный кардиостимулятор, но в других случаях он может быть установлен только временно. Например, на период восстановления стабильного состояния пациента после инфаркта, после операции на открытом сердце или перед установкой постоянного имплантата. В этом случае, длинный электрод зонда может быть введен через вену в полость сердца, с одним концом его в сочетании с внешним устройством, которое, по сути, генерирует импульсы для регулирования сердцебиения. Через несколько дней или недель, когда потребность в нем исчезает, кардиостимулятор удаляется. В связи с тем, что все это время устройство соединяет внутреннюю среду организма и внешнюю среду, существует риск инфекций, тромбоза и повреждения тканей. Чтобы избежать этого, ученые Северо-Западного университета совместно с коллегами из Университета Джорджа Вашингтона разработали альтернативный временный кардиостимулятор.

Что они предлагают?

Изобретатели разработали полностью имплантированный кардиостимулятор для послеоперационных состояний, который растворяется и полностью внутри организма. Это позволяет избежать повторных операций с его удалением и связанных с этим осложнений традиционных кардиостимуляторов.

Устройство представляет 16 миллиметров в длину, толщиной до 250 микрометров и весом менее половины грамма, которая имплантируется непосредственно на поверхность сердца. Кардиостимулятор оснащен электродами, которые стимулируют сердце электрическим импульсом, но лишены проводов, выходят из тела. Вместо этого он получает энергию через удаленную антенну с использованием технологии NFC, которая получила широкое распространение, например, для бесконтактных платежей с помощью смартфона или карты. Поэтому нет необходимости в громоздких батареях, проводах и других внешних элементах. Важно отметить, что в течение пяти-семи недель имплантат полностью растворяется и поглощается организмом пациента.

Что показывают эксперименты?

Испытания устройства уже проводились на сердцах разных размеров: мышах, крысах, кроликах и собаках, а также на моделях человеческого сердца. Во всех случаях кардиостимулятор успешно выполнял свою работу, стимулируя орган к правильному сокращению. В течение нескольких недель, как и ожидалось, имплантат растворился без следов. Ученые также заметили, что скорость разложения имплантата может быть скорректирована путем изменения его состава и толщины, что в будущем может помочь врачам выбрать наилучший вариант, продиктованный необходимым периодом стимуляции сердца.