Znanstvenici razvili pacemaker koji radi bez baterija: Za regulaciju otkucaja srca koristit će - svjetlo

Budućnost liječenja aritmija odnosno nepravilnog rada srca mogao bi biti pacemaker bez baterija i žica koji bi za regulaciju otkucaja srca koristio svjetlo! Tvrde to znanstvenici sa Sveučilišta u Arizoni i Sveučilišta Northwestern čija je suradnja dovela do razvoja bežičnog srčanog stimulatora koji bi radio bez baterija, a mogao bi predvidjeti srčane ispade i pružiti bolje podražaje srčanim stanicama. Novi pacemaker pokazao se uspješnim na miševima, a uskoro bi trebalo početi ispitivanje na velikim životinjama poput svinja što je preduvjet za klinička ispitivanja na ljudima.

Naime, oko 5 posto ljudi u svijetu ima aritmiju odnosno nejednake otkucaje srca, a gotovo tri od 1000 ima ugrađen pacemaker uređaj koji se ugrađuje ispod ključne kosti i žicama se povezuju sa srcem. Uređaj prepoznaje kad otkucaj srca izostane ili je nepravilan pa onda šalje srcu impuls kojim ga regulira. Novi uređaj s ugrađenim računalom ima senzore da u stvarnom vremenu stimulira srce miševa.

Uređaj koristi svjetlo kako bi ciljao samo mišićne stanice srca za koje istraživači vjeruju da mogu smanjiti problem. Prednost mu je što se može se oblikovati tako da odgovara svakom pojedinačnom srcu uzimajući u obzir kako se ono mijenja tijekom kucanja. Primjerice, ljudsko srce kuca dnevno 100.000 puta pumpajući krv po tijelu i to u pravilnom ritmu kako se mijenja tjelesna aktivnost. Svaki otkucaj počinje električnim impulsom, a kad električni signal nije dobar onda se događa aritmija Najčešće je riječ o fibrilaciji atrija koja pogađa oko 33,5 milijuna ljudi u svijetu tim da se broj povećava svake godine za 5 milijuna.

"Prema riječima istraživača novi je pacemaker proizveden digitalno i sastoji se od četiri sloja tankog filma koji se omotava oko srca a dizajniran je tako da maksimalno smanji utjecaj na srčani mišić", rekao je za Medical News Today koautor studije dr. Philip Gutruf sa sveučilišta u Arizoni. Taj dizajn pacemakera omogućava stimulaciju stanica srčanog mišića na više mjesta, a uporaba optogenetike omogućava ciljanu električnu stimulaciju stanica srčanog mišića. Optogenetika je tehnika koja se temelji na uvođenju gena za proteine osjetljive na svjetlost u određene stanice. Modificirane stanice omogućavaju da ionski kanali osjetljivi na svjetlost budu kontrolirani svjetlošću.

" To je tehnika koja se temelji na interakciji svjetlosti s kanalom osjetljivim na svjetlo zvanim opsin. Prema dizajnu, opsini se izražavaju korištenjem transgene tehnologije u specifičnim stanicama, u miocitima — stanicama srčanog mišića.

Ciljanje specifičnih stanica prema znanstvenicima može biti učinkovitije i ponuditi bezbolnu alternativu trenutnim električnim tretmanima", kaže koautor studije dr. Igor Efimov, predsjednik Odjela za biomedicinski inženjering George Washington.

U trenutnoj studiji, istraživači su implantirali bežični pejsmejker bez baterija u miševe na tri tjedna kako bi procijenili njegove mogućnosti senzora, stimulacije i računanja. Nakon implantacije, uređaj je mogao pratiti broj otkucaja srca miševa usporediv s vanjskim EKG snimkama.