Пейсмейкър: сърцето трябва да генерира самото електричество

Цялото съдържание на се проверява от медицински журналисти.

Мюнхенпейсмейкърите спасяват животи. Захващането на електрическите часовници в сандъка: Ако батерията ви се изтощи, е необходима операция. Това може да се промени скоро: изследователите искат да използват движенията на сърцето, за да генерират необходимата енергия.

Мини генераторите осигуряват електричество

Особеното предизвикателство на новата технология: Минигенераторите, необходими за това, трябва да генерират достатъчно електричество, но не трябва да затрудняват работата на органите. За тази цел екипът, ръководен от Джон А. Роджърс от Университета на Илинойс, разработи напълно нови видове оборудване. Те се основават на изключително тънки нишки, направени от така наречения оловен цирконат титанат (PZT), който има специални електромагнитни свойства. Ако нишките се деформират, се създава електрическо напрежение - този ефект се нарича пиезоелектричество. Нишките са обвити в биосъвместим материал. Подредени една до друга, те работят заедно, за да генерират енергия.

Изключително гъвкав материал

Най -доброто място за малки генератори на енергия: самото сърце. „Това е идеалното място за генериране на механична енергия, тъй като е постоянно в движение“, обяснява Роджърс, ръководител на изследването. За своите експерименти изследователите прикрепиха минигенераторите плоски към външната стена на сърцето. Освен това изпомпващите движения на мускула причиняват непрекъснато огъване и изправяне на нишките на PZT в устройствата - по този начин се генерира електричество. „За да се гарантира, че работата на сърцето не е нарушена, използваните устройства трябва да бъдат свръхгъвкави“, казва изследователят.

В първата стъпка учените прилагат живи клетки на сърдечния мускул от плъхове до устройствата в лабораторията. По този начин те успяха да гарантират, че доставчиците на енергия не отделят токсични вещества. Те изпробваха устойчивостта на устройствата, като ги огънаха 20 милиона пъти и ги върнаха в първоначалното им положение.

Заредени батерии

Едва тогава учените имплантират енергийните генератори директно върху сърцата, белите дробове и диафрагмите на прасета, овце и крави. По този начин те успяха да генерират достатъчно енергия за захранване на пейсмейкър.

Въпросът обаче не е напълно свободен от рискове: „Знаем, че устройствата работят, но нямаме дългосрочен опит с тях“, обяснява Роджърс. Той не мисли, че ще има проблеми. Съответните тестове все още трябва да гарантират това. Потенциален риск би бил например, че облицовката на оловно-цирконат-титанатните конструкции може да изтече. В този случай би имало отровен материал върху сърцето. (вж.)

Източник: John A. Rogers,: Събиране и съхранение на конформална пиезоелектрична енергия от движенията на сърцето, белия дроб и диафрагмата

Тагове:  Бебе Дете женско здраве тийнейджър