Οι επιστήμονες κατασκεύασαν και δοκίμασαν επιτυχώς μια καρδιακή συσκευή εξαιρετικά λεπτού έμπλαστρου που μπορεί να παρακολουθεί τον καρδιακό παλμό και να εφαρμόζει ερεθίσματα όπως απαιτείται.
Επί του παρόντος, αυτές οι λειτουργίες εκτελούνται από ογκώδεις και παρεμβατικές συσκευές όπως οι βηματοδότες. Ενώ αυτά ήταν θαυματουργά μηχανήματα για πολλές δεκαετίες, η χειρουργική επέμβαση που απαιτείται για την εμφύτευση βηματοδότη είναι περίπλοκη και μπορεί να είναι επικίνδυνη. Η νέα συσκευή, από την άλλη, έχει μια μοναδική κόλλα που της επιτρέπει να κολλάει απευθείας σε ένα βρεγμένο όργανο όπως η καρδιά.
Οι ερευνητές, από Πανεπιστήμιο Yonsei στην Κορέα, πιστεύουν ότι η πλατφόρμα που έχουν αναπτύξει μπορεί μια μέρα να αντικαταστήσει τους βηματοδότες και επομένως να αποφύγει τους περιττούς χειρουργικούς κινδύνους. Η ομάδα μέχρι στιγμής έχει δοκιμάσει τη συσκευή μόνο σε ένα ζωντανό μοντέλο κουνελιού και μια τεχνητή καρδιά, αλλά τα επιτυχημένα αποτελέσματα δείχνουν ότι πρόκειται για μια πολλά υποσχόμενη νέα τεχνολογία που χρήζει περαιτέρω έρευνας.
Μπορεί αυτό να αντικαταστήσει έναν βηματοδότη;
Ένα βασικό πρόβλημα της καρδιάς που αντιμετώπισαν οι ερευνητές με την έρευνά τους είναι η καρδιακή αρρυθμία ή ένας ακανόνιστος καρδιακός παλμός. Η καρδιά μπορεί να χτυπά πολύ γρήγορα, πολύ αργά ή ακανόνιστα. Ανεξάρτητα από αυτό, η αιτία της καρδιακής αρρυθμίας είναι η ακατάλληλη λειτουργία των ηλεκτρικών παλμών που υποτίθεται ότι συντονίζουν τους καρδιακούς παλμούς. Μερικές φορές οι καρδιακές αρρυθμίες είναι απαρατήρητες ή απλώς μια μικρή ενόχληση, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να είναι απειλητικές για τη ζωή. Εάν το πρόβλημα γίνει αρκετά σοβαρό, η χειρουργική εμφύτευση βηματοδότη μπορεί να είναι η μόνη επιλογή που απομένει.
Η έρευνα που πραγματοποιήθηκε εδώ μπορεί να δώσει στους ασθενείς μια λιγότερο επεμβατική επιλογή, η οποία θα έδινε σε περισσότερους ανθρώπους την επιλογή να παρακολουθούν και να σταματήσουν τις καρδιακές αρρυθμίες. Η νέα συσκευή είναι μια μικροσκοπική πλατφόρμα που αποτελείται από μια συστοιχία ενεργού μήτρας ευαίσθητων στην πίεση τρανζίστορ που μπορούν να ανιχνεύσουν τους καρδιακούς παλμούς, μαζί με ηλεκτρόδια χαμηλής αντίστασης που διεγείρουν την καρδιά και σταματούν τις αρρυθμίες. Σε δοκιμές σε κουνέλια, η συσκευή ήταν σε θέση να ανιχνεύσει καρδιακές αρρυθμίες και να εφαρμόσει κατάλληλη ηλεκτρική θεραπεία για να διορθώσει τους μη φυσιολογικούς καρδιακούς ρυθμούς.
Μία από τις πιο πολλά υποσχόμενες πτυχές αυτής της νέας πλατφόρμας είναι το πόσο λεπτή είναι. Το φύλλο των αισθητήρων έχει συνολικό πάχος 38 μm. Για αναφορά, ένας τυπικός βηματοδότης αφορά το μέγεθος σπιρτόκουτου και οι ανθρώπινες τρίχες είναι γενικά μεταξύ Πάχος 17 έως 181 μm. Σαφώς, η πλατφόρμα που ερευνάται εδώ είναι πολλές τάξεις μεγέθους μικρότερη από τις τρέχουσες καλύτερες λύσεις μας για την παρακολούθηση και τη διέγερση της καρδιάς.
Εκτός από το μικροσκοπικό μέγεθος της συσκευής, οι ερευνητές ανέπτυξαν επίσης μια ασυνήθιστη μέθοδο για την προσάρτησή της στην ίδια την καρδιά. Επί του παρόντος, οι βηματοδότες διαθέτουν μια γεννήτρια που συνδέεται με ένα σύρμα που περνά μέσα από ένα αιμοφόρο αγγείο στην καρδιά. Η νέα πλατφόρμα λειτουργεί περισσότερο σαν ένα κομμάτι ταινίας κολλημένο στο επικάρδιο της καρδιάς.
Ο λόγος που αυτή είναι μια τόσο απίστευτη αποκάλυψη είναι ο ίδιος λόγος που μπορεί να προκαλέσει απογοήτευση όταν προσπαθείτε να κολλήσετε κάτι σε μια υγρή επιφάνεια. Όπως και η τοποθέτηση ενός κομματιού ταινίας ετικετών σε ένα δοχείο τροφίμων με συμπύκνωση, η κόλληση μιας καρδιακής συσκευής τύπου έμπλαστρου σε μια καρδιά για μεγάλο χρονικό διάστημα ήταν μια πρόκληση. Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, οι ερευνητές κοίταξαν τη φύση. Συγκεκριμένα, βρήκαν μια κόλλα υδρογέλης με βάση το αλγινικό που μιμείται τις συγκολλητικές ιδιότητες των μυδιών σε υποβρύχια περιβάλλοντα. Αυτή η κόλλα όχι μόνο κολλάει στο υγρό επικάρδιο, αλλά επίσης δεν θα απορροφηθεί από το σώμα και είναι βιοσυμβατό και μη τοξικό για τον άνθρωπο.
Ποιο είναι το επόμενο βήμα;
Φυσικά, υπάρχει ακόμη δουλειά που πρέπει να γίνει εάν τέτοιου είδους συσκευές πρόκειται να αντικαταστήσουν ποτέ τους βηματοδότες σε σημαντική κλίμακα. Αρχικά, οι ερευνητές πραγματοποίησαν μόνο ίη νίνο δοκιμές σε κουνέλια και σε τεχνητή καρδιά. Θα απαιτηθεί περαιτέρω δουλειά για να μπορέσουμε να αρχίσουμε να εμπιστευόμαστε αυτή την τεχνολογία με ανθρώπινες ζωές.
Ο προσωρινός βηματοδότης ρυθμίζει τον καρδιακό ρυθμό και στη συνέχεια εξαφανίζεται εντελώς
Επιπλέον, οι ερευνητές πιστεύουν ότι η καρδιακή αρρυθμία είναι μόνο η αρχή. Αναμένουν ότι αυτή η μέθοδος θα επεκταθεί προς τη μελέτη και την παρακολούθηση άλλων καρδιακών παθήσεων, όπως το έμφραγμα του μυοκαρδίου, η υπερτροφική μυοκαρδιοπάθεια, η ομόκεντρη υπερτροφία και η διατατική μυοκαρδιοπάθεια.
Η ομάδα περιγράφει την καρδιακή συσκευή στο Προκαταβολές Επιστήμη.
