Tutkijat ovat valmistaneet ja onnistuneesti testannut ultraohut patch-tyyppisen sydänlaitteen, joka voi seurata sydämenlyöntiä ja käyttää tarvittaessa stimulaatioita.
Tällä hetkellä näitä toimintoja suorittavat isot ja tunkeilevat laitteet, kuten sydämentahdistimet. Vaikka nämä olivat ihmekoneita vuosikymmeniä, sydämentahdistimen implantointiin tarvittava leikkaus on monimutkaista ja voi olla riskialtista. Uudessa laitteessa sen sijaan on ainutlaatuinen liima, jonka avulla se tarttuu suoraan märkään elimeen, kuten sydämeen.
Tutkijat, alkaen Yonsein yliopisto Koreassa uskovat, että heidän kehittämänsä alusta voi jonain päivänä korvata sydämentahdistimet ja välttää siten tarpeettomat kirurgiset riskit. Tiimi on toistaiseksi testannut laitetta vain elävällä kanimallilla ja tekosydämellä, mutta onnistuneet tulokset viittaavat siihen, että kyseessä on lupaava uusi teknologia, joka vaatii lisätutkimuksia.
Voiko tämä korvata sydämentahdistimen?
Keskeinen sydänongelma, jota tutkijat käsittelivät tutkimuksessaan, on sydämen rytmihäiriö tai epäsäännöllinen syke. Sydän voi lyödä liian nopeasti, liian hitaasti tai epäsäännöllisesti. Siitä huolimatta sydämen rytmihäiriön syy on sydämenlyöntejä koordinoivien sähköimpulssien virheellinen toiminta. Joskus sydämen rytmihäiriöt ovat huomaamattomia tai vain lieviä häiriöitä, mutta tietyissä tilanteissa ne voivat olla hengenvaarallisia. Jos ongelma tulee riittävän vakavaksi, sydämentahdistimen kirurginen implantointi voi olla ainoa jäljellä oleva vaihtoehto.
Täällä tehty tutkimus voi antaa potilaille vähemmän invasiivisen vaihtoehdon, mikä antaisi useammalle mahdollisuuden seurata ja pysäyttää sydämen rytmihäiriöitä. Uusi laite on pieni alusta, joka koostuu aktiivimatriisijoukosta paineherkkiä transistoreja, jotka voivat havaita sydämenlyönnit, sekä matalaimpedanssisista elektrodeista, jotka stimuloivat sydäntä ja pysäyttävät rytmihäiriöt. Kaneilla tehdyissä testeissä laite pystyi havaitsemaan sydämen rytmihäiriöt ja soveltamaan sopivaa sähköhoitoa epänormaalin sydämen rytmin korjaamiseksi.
Yksi tämän uuden alustan lupaavimmista puolista on sen ohuus. Anturilevyn kokonaispaksuus on 38 μm. Viitteeksi tavallinen sydämentahdistin on noin tulitikkurasian kokoinen ja ihmisen hiukset ovat yleensä välillä 17-181 μm paksu. On selvää, että tässä tutkittu alusta on monta suuruusluokkaa pienempi kuin nykyiset parhaat sydämen seuranta- ja stimulaatioratkaisumme.
Laitteen pienen koon lisäksi tutkijat kehittivät myös epätavallisen menetelmän sen kiinnittämiseksi itse sydämeen. Tällä hetkellä sydämentahdistimissa on generaattori, joka kiinnittyy sydämen verisuonen läpi kulkevaan johtoon. Uusi alusta toimii enemmän kuin pala teippiä, joka on kiinnitetty sydämen epikardiumiin.
Syy, miksi tämä on niin uskomaton paljastus, on sama syy, joka voi aiheuttaa turhautumista yrittäessään teipata jotain kostealle pinnalle. Samoin kuin etikettinauhan kiinnittäminen tiivistyneen ruoka-astiaan, patch-tyyppisen sydänlaitteen kiinnittäminen sydämeen pitkäksi aikaa oli haaste. Tämän ongelman ratkaisemiseksi tutkijat katsoivat luontoa. Erityisesti he löysivät alginaattipohjaisen hydrogeeliliiman, joka jäljittelee simpukoiden tarttumisominaisuuksia vedenalaisissa ympäristöissä. Tämä liima ei ainoastaan tartu kosteaan epikardiukseen, vaan se ei myöskään imeydy kehoon, ja se on biologisesti yhteensopiva ja myrkytön ihmisille.
Mitä seuraavaksi?
Tietysti on vielä tehtävää, jos tämäntyyppiset laitteet korvaavat sydämentahdistimia merkittävässä mittakaavassa. Aluksi tutkijat suorittivat vain in vivo testaus kaniineilla ja tekosydämellä. Tarvitsemme lisätyötä, ennen kuin voimme alkaa luottaa tähän teknologiaan ihmishenkiä.
Väliaikainen sydämentahdistin säätelee sydämen rytmiä ja katoaa sitten kokonaan
Lisäksi tutkijat uskovat, että sydämen rytmihäiriö on vasta alkua. He odottavat, että tämä menetelmä laajenee kohti muiden sydänsairauksien, kuten sydäninfarktin, hypertrofisen kardiomyopatian, samankeskisen hypertrofian ja laajentuneen kardiomyopatian, tutkimista ja seurantaa.
Ryhmä kuvailee sydänlaitetta Tiede ennakot.
