Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • vsh25
  • mmif-2019
  • Vitacoin

Кардиостимулятор на самообеспечении

Как избавить имплантируемые устройства от нужды в замене батарей?

Александр Березин, Компьюлента

Уже известный вам (см. статьи «Имплантируемые микросхемы на шелковой основе» и «Светодиоды для инъекций» – ВМ) Джон Роджерс (John Rogers) вместе с коллегами из Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне (США) применил цирконат-титанат свинца, способный при приложении к нему давления генерировать электрический ток, для нанесения на гибкую биосовместимую силиконовую ленту, которая может менять форму в соответствии с формой движущегося органа.


Лента с пьезоэлектриками, закреплённая на сердце оперируемой коровы
(фото University of Illinois, University of Arizona).

Присоединив к такому устройству перезаряжаемую батарею, всю систему имплантировали нескольким животных, использовав для получения тока не только сердце, но и лёгкие с диафрагмой.

«Концепция получения электричества от движения внутренних органов действительно интересна», – говорит г-н Роджерс. И это так: современные имплантируемые устройства питаются от батареек. И когда их заряд подходит к концу, пациент вынужден ждать операции, до начала которой те же кардиостимуляторы переходят на «упрощённый» режим регуляции сердечных сокращений, что принуждает человека сказать «нет» активному образу жизни до замены батарей.

Но не повредит ли получение энергии от того же сердца его функциям? Как оказалось, при расположении силиконовой ленты под углом к желудочкам она ничем не мешает сердцу, а общие энергозатраты этого органа таковы, что на их фоне незначительная энергия, забираемая лентой и пьезоэлектриком, вообще ни на что не влияет.

Нынешняя система генерирует примерно 0,2 мкВт на квадратный сантиметр пьезоэлектрического материала, что хотя и достаточно для запитки любого из присутствующих на рынке имплантируемых кардиостимуляторов, всё же мало в сравнении с общими энергетическими потребностями организма, направляемыми на сердечные сокращения.

Подчёркивается, что система была испытана на животных, по размерам сравнимых с людьми, включая коров, овец и наших едва ли не двойников свиней. Если продолжительная часть эксперимента – наблюдения за жизнедеятельностью животных с имплантированными пьезоэлектриками – покажет полное отсутствие негативного влияния на них, то следующим шагом станет использование аналогичных системы для медицинских имплантатов.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (Dagdeviren et al., Conformal piezoelectric energy harvesting and storage from motions of the heart, lung, and diaphragm).

Подготовлено по материалам NewScientist: Bendy implant harnesses the power of your beating heart.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
22.01.2014

Читать статьи по темам:

имплантаты нанотехнологии сердце Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Микроэлектроды для имплантации в мозг: тренируемся на кроликах

Уникальные свойства нового полимера позволяют изготавливать сложные трехмерные структуры с высокой электропроводностью, что может сделать их важной составляющей электронных устройств, имплантируемых в головной мозг человека.

читать

Титановый шелк

Применяемые при лечении грыж синтетические сетчатые имплантаты обладают рядом недостатков, связанных с недостаточной биосовместимостью. Разработанная екатеринбургской НПФ «Темп» сверхтонкая титановая сетка позволит снизить количество осложнений.

читать

Биосовместимые имплантаты для восстановления костей

Благодаря факторам роста костной ткани имплантат не просто служит опорой, на которой нарастает кость, но сам по себе становится активным началом, инициирующим формирование костной ткани.

читать

«Долгоиграющий» внутриклеточный электрод

Обычно клетка погибает в течении трех-четырех часов после внедрения в нее электродов. Зонд, разработанный нанотехнологами из Стэнфорда, увеличил время жизни исследуемых клеток до недели.

читать

Нанопленка спрячет лекарства от иммунной системы

Ученые покрыли крошечные чипы слоями инертной полимерной нанопленки, делающей их «невидимыми» для иммунной системы организма. После этого между слоев пленки вносили противовоспалительный препарат дексаметазон и имплантировали чипы мышам.

читать