심박 조율기를 머리카락 굵기의 장치로 교체

과학자들은 심장 박동을 모니터링하고 필요에 따라 자극을 적용할 수 있는 초박형 패치형 심장 장치를 제작하고 성공적으로 테스트했습니다.

현재 이러한 기능은 심박 조율기와 같은 부피가 크고 거슬리는 장치에 의해 수행됩니다. 이들은 수십 년 동안 기적의 기계였지만 심박 조율기를 이식하는 데 필요한 수술은 복잡하고 위험할 수 있습니다. 반면에 새로운 장치에는 심장과 같은 젖은 장기에 직접 붙일 수 있는 독특한 접착제가 있습니다.

연구진은 연세대 학교 한국에서는 자신들이 개발한 플랫폼이 언젠가는 심박조율기를 대체하여 불필요한 수술 위험을 피할 수 있을 것이라고 믿습니다. 팀은 지금까지 살아있는 토끼 모델과 인공 심장에서만 장치를 테스트했지만 성공적인 결과는 이것이 추가 조사가 필요한 유망한 신기술임을 시사합니다.

이것이 심박 조율기를 대체할 수 있습니까?

연구자들이 연구를 통해 다룬 주요 심장 문제는 심장 부정맥 또는 불규칙한 심장 박동입니다. 심장은 너무 빠르거나 너무 느리거나 불규칙하게 뛸 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 심장 부정맥의 원인은 심장 박동을 조정해야 하는 전기 자극의 부적절한 기능입니다. 때때로 심장 부정맥은 눈에 띄지 않거나 단순히 경미한 성가심일 수 있지만 특정 상황에서는 생명을 위협할 수 있습니다. 문제가 충분히 심각해지면 심장박동기의 외과적 이식만이 남은 유일한 선택일 수 있습니다.

여기에서 수행된 연구는 환자에게 덜 침습적인 옵션을 제공하여 더 많은 사람들이 심장 부정맥을 모니터링하고 중단할 수 있는 옵션을 제공할 수 있습니다. 새로운 장치는 심장 박동을 감지할 수 있는 압력 감지 트랜지스터의 능동 매트릭스 어레이와 심장을 자극하고 부정맥을 멈추기 위한 저임피던스 전극으로 구성된 작은 플랫폼입니다. 토끼에 대한 테스트에서 이 장치는 심장 부정맥을 감지하고 비정상적인 심장 박동을 교정하기 위해 적절한 전기 치료를 적용할 수 있었습니다.

이 새로운 플랫폼의 가장 유망한 측면 중 하나는 얼마나 얇다는 것입니다. 센서 시트의 총 두께는 38μm입니다. 참고로 표준심장박동기는 대략 성냥갑의 크기 사람의 모발은 일반적으로 두께 17~181μm. 분명히 여기에서 조사된 플랫폼은 심장 모니터링 및 자극에 대한 현재 최상의 솔루션보다 훨씬 작습니다.

장치의 작은 크기 외에도 연구자들은 이를 심장 자체에 부착하는 특이한 방법도 개발했습니다. 현재 심장 박동기에는 심장의 혈관을 통과하는 와이어에 부착되는 발전기가 있습니다. 새로운 플랫폼은 심장 외막에 부착된 테이프 조각처럼 작동합니다.

이것이 놀라운 계시인 이유는 젖은 표면에 무언가를 테이프로 붙이려고 할 때 좌절감을 유발할 수 있는 것과 같은 이유입니다. 결로 현상이 있는 식품 용기에 라벨 테이프를 붙이는 것과 마찬가지로 패치 형태의 심장 장치를 심장에 장기간 부착하는 것은 어려운 일이었습니다. 이 문제를 해결하기 위해 연구자들은 자연에 눈을 돌렸습니다. 구체적으로, 그들은 수중 환경에서 홍합의 접착 특성을 모방하는 알지네이트 기반 하이드로겔 접착제를 발견했습니다. 이 접착제는 젖은 심외막에 달라붙을 뿐만 아니라 체내에서 재흡수되지 않으며 인체에 생체 적합하고 무독성입니다.

무엇 향후 계획?

물론 이러한 종류의 장치가 상당한 규모로 심박 조율기를 대체하려면 아직 해야 할 일이 남아 있습니다. 처음에 연구원들은 생체내에서 토끼와 인공 심장에 대한 테스트. 이 기술을 인간의 삶에 맡기기 전에 추가 작업이 필요할 것입니다.

또한 연구원들은 심장성 부정맥이 단지 시작일 뿐이라고 믿고 있습니다. 그들은 이 방법이 심근 경색, 비대성 심근병증, 동심성 비대 및 확장성 심근병증과 같은 다른 심장 질환을 연구하고 모니터링하는 쪽으로 확장될 것으로 기대합니다.

팀은 심장 장치를 다음과 같이 설명합니다. 과학의 발전.