Инженери от Масачузетския технологичен институт (MIT) разработиха прототип на неинвазивен пейсмейкър – ултразвуков стикер на гърдите с размерите на пощенска марка. Устройството регулира сърдечния ритъм без хирургическа намеса и може да се превърне в алтернатива на традиционните имплантируеми пейсмейкъри. При експерименти с плъхове стикерът възстановява нормалния ритъм при животни с различни форми на аритмия.

Новата система използва ултразвукови импулси за стимулиране на сърдечния мускул. В стикера, с размер на пощенска марка, са вградени миниатюрни преобразуватели, които изпращат ултразвукови вълни през гърдите към сърцето. Звукът отваря специални йонни канали в клетките. Калцият преминава през тях, което дава на сърдечните клетки сигнал да се свият.

За да засилят ефекта, изследователите използват метода на соногенетиката. Тази технология прави клетките чувствителни към звуковите вълни чрез генетична модификация. В лабораторията учените първо получават сърдечни клетки от ембрионални стволови клетки, а след това правят промени в тях, които увеличават чувствителността към ултразвук. В резултат на това в клетките се образували йонни канали, които се отваряли по-лесно при въздействие на ултразвук.

При лабораторните тестове модифицираните човешки сърдечни клетки се свиват синхронно с ултразвуковите импулси. След това технологията е тествана върху плъхове. След инжектиране на генетичен разтвор, който засилва ефекта на ултразвука, и инсталиране на миниатюрна версия на стикера изследователите успяха бързо да възстановят нормалния сърдечен ритъм при животните с различни форми на аритмия.

Разработеният прототип се състои от самия стикер и компактно джобно устройство с батерия и управляваща електроника. Основата на устройството е специален хидрогел, върху който екипът на Масачузетския технологичен институт работи от няколко години. Материалът се задържа здраво върху кожата и на практика не пречи на преминаването на ултразвуковите вълни.

В бъдеще пациентът може да се нуждае само от еднократно инжектиране на генна терапия, която ще повиши чувствителността на сърдечните клетки към ултразвука. След това сърдечният ритъм ще може да се контролира от външното устройство, без да се имплантират електроди или да се извършва операция. Изследователите също така възнамеряват да съчетаят функциите на стимулация и диагностика в едно устройство.

Авторите на научната работа смятат, че технологията може да намери приложение не само в кардиологията. В бъдеще подобни ултразвукови стикери могат да се използват за дългосрочно наблюдение състоянието на организма, за лечение на различни заболявания и за точково стимулиране на тъканите без инвазивни процедури.

Възможността за бързо поставяне без операционна зала прави лепенката перфектното медицинско оръжие за екипите на Бърза помощ, парамедиците и малките регионални болници, където липсват специализирани кардиохирурзи. Липсата на вътрешни електроди намалява софтуерните и биологичните рискове от усложнения до абсолютната нула.

Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.

С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.