Para ilmuwan telah membuat dan berhasil menguji perangkat jantung tipe patch ultrathin yang dapat memantau detak jantung dan menerapkan stimulasi seperlunya.
Saat ini, fungsi ini dilakukan oleh perangkat besar dan mengganggu seperti alat pacu jantung. Meskipun ini adalah mesin ajaib selama beberapa dekade, operasi yang diperlukan untuk menanamkan alat pacu jantung rumit dan berisiko. Perangkat baru, di sisi lain, memiliki perekat unik yang memungkinkannya menempel langsung ke organ basah seperti jantung.
Para peneliti, dari Universitas Yonsei di Korea, percaya bahwa platform yang mereka kembangkan suatu hari nanti dapat menggantikan alat pacu jantung dan karena itu menghindari risiko pembedahan yang tidak perlu. Tim sejauh ini hanya menguji perangkat pada model kelinci hidup dan jantung buatan, tetapi hasil yang sukses menunjukkan bahwa ini adalah teknologi baru yang menjanjikan yang perlu diselidiki lebih lanjut.
Apakah ini bisa menggantikan alat pacu jantung?
Masalah jantung utama yang ditangani oleh para peneliti dengan penelitian mereka adalah aritmia jantung, atau detak jantung yang tidak teratur. Jantung bisa berdetak terlalu cepat, terlalu lambat atau tidak menentu. Terlepas dari itu, penyebab aritmia jantung adalah fungsi impuls listrik yang tidak tepat yang seharusnya mengoordinasikan detak jantung. Kadang-kadang aritmia jantung tidak terlihat atau hanya gangguan kecil, tetapi dalam situasi tertentu dapat mengancam jiwa. Jika masalah menjadi cukup parah, implantasi alat pacu jantung mungkin merupakan satu-satunya pilihan yang tersisa.
Penelitian yang dilakukan di sini dapat memberi pasien pilihan yang tidak terlalu invasif, yang akan memberi lebih banyak orang pilihan untuk memantau dan menghentikan aritmia jantung. Perangkat baru ini adalah platform kecil yang terdiri dari array matriks aktif transistor peka tekanan yang dapat mendeteksi detak jantung, bersama dengan elektroda impedansi rendah untuk merangsang jantung dan menghentikan aritmia. Dalam pengujian pada kelinci, perangkat tersebut mampu mendeteksi aritmia jantung dan menerapkan perawatan listrik yang sesuai untuk memperbaiki irama jantung yang tidak normal.
Salah satu aspek yang lebih menjanjikan dari platform baru ini adalah betapa tipisnya itu. Lembaran sensor memiliki ketebalan total 38 μm. Sebagai referensi, alat pacu jantung standar adalah tentang seukuran kotak korek api dan rambut manusia umumnya antara Tebal 17 hingga 181 μm. Jelas, platform yang diselidiki di sini jauh lebih kecil daripada solusi terbaik kami saat ini untuk pemantauan dan stimulasi jantung.
Selain ukurannya yang kecil, para peneliti juga mengembangkan metode yang tidak biasa untuk menempelkannya ke jantung itu sendiri. Saat ini, alat pacu jantung memiliki generator yang menempel pada kabel yang mengalir melalui pembuluh darah di jantung. Platform baru bekerja lebih seperti selotip yang menempel di epikardium jantung.
Alasan mengapa ini merupakan wahyu yang luar biasa adalah alasan yang sama yang dapat menyebabkan frustrasi saat mencoba menempelkan sesuatu ke permukaan yang basah. Sama seperti memasang selotip label pada wadah makanan dengan kondensasi, menempelkan alat jantung tipe tambalan ke jantung untuk jangka waktu yang lama merupakan tantangan. Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti melihat ke alam. Secara khusus, mereka menemukan perekat hidrogel berbasis alginat yang meniru sifat perekat kerang di lingkungan bawah air. Perekat ini tidak hanya menempel pada epikardium basah, tetapi juga tidak akan diserap oleh tubuh, dan bersifat biokompatibel dan tidak beracun bagi manusia.
Apa selanjutnya?
Tentu saja, masih ada pekerjaan yang harus diselesaikan jika perangkat semacam ini akan menggantikan alat pacu jantung dalam skala yang signifikan. Untuk memulai, para peneliti hanya tampil in vivo pengujian pada kelinci dan jantung buatan. Pekerjaan lebih lanjut akan diperlukan sebelum kita dapat mulai mempercayai teknologi ini dengan kehidupan manusia.
Alat pacu jantung sementara mengatur irama jantung kemudian benar-benar menghilang
Selain itu, para peneliti percaya bahwa aritmia jantung hanyalah permulaan. Mereka berharap metode ini berkembang untuk mempelajari dan memantau penyakit jantung lainnya, seperti infark miokard, kardiomiopati hipertrofik, hipertrofi konsentris, dan kardiomiopati dilatasi.
Tim menggambarkan perangkat jantung di Kemajuan ilmu pengetahuan.
