Teadlased on valmistanud ja edukalt katsetanud üliõhukese plaastri tüüpi südameseadme, mis suudab jälgida südamelööke ja rakendada vajadusel stimulatsioone.
Praegu täidavad neid funktsioone mahukad ja pealetükkivad seadmed, näiteks südamestimulaatorid. Kuigi need olid aastakümneid imemasinad, on südamestimulaatorite implanteerimiseks vajalik operatsioon keeruline ja riskantne. Uuel seadmel on seevastu ainulaadne liim, mis võimaldab sellel kleepuda otse märjale elundile nagu süda.
Teadlased, alates Yonsei ülikool Koreas usuvad, et nende välja töötatud platvorm võib ühel päeval asendada südamestimulaatorid ja seega vältida tarbetuid kirurgilisi riske. Meeskond on seadet seni katsetanud ainult elava küüliku mudeli ja tehissüdame peal, kuid edukad tulemused viitavad sellele, et tegemist on paljutõotava uue tehnoloogiaga, mis vajab edasist uurimist.
Kas see võib asendada südamestimulaatorit?
Peamine südameprobleem, mida teadlased oma uurimistööga käsitlesid, on südame arütmia või ebaregulaarne südametegevus. Süda võib peksma liiga kiiresti, liiga aeglaselt või ebakorrapäraselt. Sellest hoolimata on südame rütmihäirete põhjuseks südamelööke koordineerivate elektriliste impulsside ebaõige toimimine. Mõnikord on südame rütmihäired märkamatud või lihtsalt väike tüütus, kuid teatud olukordades võivad need olla eluohtlikud. Kui probleem muutub piisavalt tõsiseks, võib südamestimulaatori kirurgiline implanteerimine olla ainus järelejäänud võimalus.
Siin tehtud uuringud võivad anda patsientidele vähem invasiivse võimaluse, mis annaks rohkematele inimestele võimaluse jälgida ja peatada südame rütmihäireid. Uus seade on väike platvorm, mis koosneb rõhutundlike transistoride aktiivmaatriksi massiivist, mis suudavad tuvastada südamelööke, koos madala takistusega elektroodidega, mis stimuleerivad südant ja peatavad arütmiad. Küülikutega tehtud katsetes suutis seade tuvastada südame rütmihäireid ja rakendada ebanormaalsete südamerütmide korrigeerimiseks sobivat elektrilist ravi.
Selle uue platvormi üks paljutõotavamaid aspekte on see, kui õhuke see on. Andurite lehe kogupaksus on 38 μm. Võrdluseks on tavaline südamestimulaator umbes tikutoosi suurus ja inimese juuksed jäävad üldiselt vahele 17 kuni 181 μm paksune. On selge, et siin uuritud platvorm on palju suurusjärgus väiksem kui meie praegused parimad südamejälgimise ja stimulatsiooni lahendused.
Lisaks seadme pisikesele suurusele töötasid teadlased välja ka ebatavalise meetodi selle kinnitamiseks südame enda külge. Praegu on südamestimulaatoritel generaator, mis kinnitub südame veresoone läbiva juhtme külge. Uus platvorm toimib rohkem nagu teibitükk, mis on kleebitud südame epikardi külge.
Põhjus, miks see on nii uskumatu ilmutus, on sama põhjus, mis võib tekitada frustratsiooni, kui proovite midagi märjale pinnale teipida. Sarnaselt märgistuslindi tüki panemisega toidunõule, kus kondenseerub, oli plaastri tüüpi südameseadme pikaks ajaks südame külge kleepimine väljakutse. Selle probleemi lahendamiseks vaatasid teadlased looduse poole. Täpsemalt leidsid nad alginaadil põhineva hüdrogeelliimi, mis jäljendab rannakarpide adhesiivseid omadusi veealuses keskkonnas. See liim mitte ainult ei kleepu märjale epikardile, vaid ei imendu ka kehasse ning see on bioloogiliselt ühilduv ja inimestele mittetoksiline.
Mis järgmiseks?
Muidugi on veel tööd teha, kui seda tüüpi seadmed peaksid kunagi olulisel määral südamestimulaatoreid asendama. Alustuseks tegid teadlased ainult in vivo testimine küülikutel ja tehissüdame peal. Enne kui saame hakata seda tehnoloogiat inimelusid usaldama, on vaja teha täiendavat tööd.
Ajutine südamestimulaator reguleerib südamerütmi ja kaob täielikult
Lisaks usuvad teadlased, et südame arütmia on alles algus. Nad loodavad, et see meetod laieneb teiste südamehaiguste, näiteks müokardiinfarkti, hüpertroofilise kardiomüopaatia, kontsentrilise hüpertroofia ja dilateeritud kardiomüopaatia uurimisele ja jälgimisele.
Meeskond kirjeldab südameseadet Teadus ettemaksed.
