นักวิทยาศาสตร์ได้ประดิษฐ์และทดสอบอุปกรณ์หัวใจชนิดแพทช์บางเฉียบที่สามารถตรวจสอบการเต้นของหัวใจและใช้การกระตุ้นได้ตามความจำเป็น
ในปัจจุบัน ฟังก์ชันเหล่านี้ดำเนินการโดยอุปกรณ์ขนาดใหญ่และรบกวน เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจ แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะเป็นเครื่องจักรมหัศจรรย์มานานหลายทศวรรษ แต่การผ่าตัดที่ต้องใส่เครื่องกระตุ้นหัวใจนั้นซับซ้อนและอาจมีความเสี่ยง ในทางกลับกัน อุปกรณ์ใหม่นี้มีกาวพิเศษที่ช่วยให้สามารถยึดติดกับอวัยวะที่เปียกได้โดยตรง เช่น หัวใจ
โดยนักวิจัยจาก มหาวิทยาลัยยอนเซ ในเกาหลี เชื่อว่าแพลตฟอร์มที่พวกเขาพัฒนาขึ้นมาอาจเข้ามาแทนที่เครื่องกระตุ้นหัวใจในวันหนึ่ง และหลีกเลี่ยงความเสี่ยงในการผ่าตัดโดยไม่จำเป็น จนถึงขณะนี้ ทีมงานได้ทำการทดสอบอุปกรณ์กับแบบจำลองกระต่ายที่มีชีวิตและหัวใจเทียมเท่านั้น แต่ผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จบ่งชี้ว่า นี่เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่น่ามีแนวโน้มและต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติม
สิ่งนี้สามารถแทนที่เครื่องกระตุ้นหัวใจได้หรือไม่?
ปัญหาหัวใจสำคัญที่นักวิจัยกล่าวถึงในการวิจัยคือภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะหรือการเต้นของหัวใจผิดปกติ หัวใจสามารถเต้นเร็วเกินไป ช้าเกินไป หรือผิดปกติได้ ไม่ว่าสาเหตุของภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะก็คือการทำงานที่ไม่เหมาะสมของแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่ควรประสานการเต้นของหัวใจ บางครั้งภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะไม่อาจสังเกตเห็นได้หรือสร้างความรำคาญเล็กน้อย แต่ในบางสถานการณ์ อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ หากปัญหารุนแรงเพียงพอ การผ่าตัดฝังเครื่องกระตุ้นหัวใจอาจเป็นทางเลือกเดียวที่เหลืออยู่
การวิจัยที่ทำที่นี่อาจทำให้ผู้ป่วยมีทางเลือกน้อยลง ซึ่งจะทำให้ผู้คนมีทางเลือกในการติดตามและหยุดยั้งภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะมากขึ้น อุปกรณ์ใหม่นี้เป็นแพลตฟอร์มขนาดเล็กที่ประกอบด้วยอาร์เรย์แอ็กทีฟแมทริกซ์ของทรานซิสเตอร์ที่ไวต่อแรงกด ซึ่งสามารถตรวจจับการเต้นของหัวใจได้ พร้อมด้วยอิเล็กโทรดความต้านทานต่ำเพื่อกระตุ้นหัวใจและหยุดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ ในการทดสอบกับกระต่าย อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถตรวจจับภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ และใช้การบำบัดด้วยไฟฟ้าที่เหมาะสมเพื่อแก้ไขจังหวะการเต้นของหัวใจที่ผิดปกติ
ข้อดีอย่างหนึ่งของแพลตฟอร์มใหม่นี้คือความบางของมัน แผ่นเซนเซอร์มีความหนารวม 38 µm สำหรับการอ้างอิง เครื่องกระตุ้นหัวใจแบบมาตรฐานนั้นเกี่ยวกับ ขนาดของกล่องไม้ขีด และเส้นผมของมนุษย์โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง ความหนา 17 ถึง 181 ไมโครเมตร. เห็นได้ชัดว่าแพลตฟอร์มที่ตรวจสอบที่นี่มีขนาดเล็กกว่าโซลูชันที่ดีที่สุดในการติดตามและกระตุ้นหัวใจของเราในปัจจุบัน
นอกจากขนาดที่เล็กของอุปกรณ์แล้ว นักวิจัยยังได้พัฒนาวิธีการที่ไม่ธรรมดาในการติดอุปกรณ์เข้ากับหัวใจด้วย ปัจจุบัน เครื่องกระตุ้นหัวใจมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ยึดติดกับสายไฟที่วิ่งผ่านหลอดเลือดในหัวใจ แพลตฟอร์มใหม่นี้ทำงานเหมือนกับเทปที่ติดอยู่บนหัวใจชั้นนอกของหัวใจ
เหตุผลที่สิ่งนี้เป็นการเปิดเผยที่น่าเหลือเชื่อก็คือเหตุผลเดียวกับที่อาจทำให้เกิดความหงุดหงิดเมื่อพยายามติดเทปบางอย่างลงบนพื้นผิวที่เปียก เช่นเดียวกับการติดเทปฉลากบนภาชนะบรรจุอาหารที่มีการควบแน่น การติดอุปกรณ์หัวใจแบบแพทช์ไว้ที่หัวใจเป็นเวลานานถือเป็นความท้าทาย เพื่อแก้ปัญหานี้ นักวิจัยจึงมองไปที่ธรรมชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาพบกาวไฮโดรเจลที่ใช้อัลจิเนตซึ่งเลียนแบบคุณสมบัติการยึดเกาะของหอยแมลงภู่ในสภาพแวดล้อมใต้น้ำ กาวนี้ไม่เพียงแต่เกาะติดกับเยื่อบุหัวใจที่เปียกเท่านั้น แต่ยังไม่ถูกร่างกายดูดซึมอีกด้วย อีกทั้งยังเข้ากันได้ทางชีวภาพและไม่เป็นพิษต่อมนุษย์อีกด้วย
ทำอะไรต่อไป
แน่นอนว่ายังมีงานที่ต้องทำหากอุปกรณ์ประเภทนี้สามารถทดแทนเครื่องกระตุ้นหัวใจได้ในระดับที่มีนัยสำคัญ ในการเริ่มต้น นักวิจัยดำเนินการเท่านั้น ในร่างกาย การทดสอบกับกระต่ายและหัวใจเทียม จะต้องมีการทำงานเพิ่มเติมก่อนที่เราจะเริ่มไว้วางใจเทคโนโลยีนี้กับชีวิตมนุษย์ได้
เครื่องกระตุ้นหัวใจชั่วคราวจะควบคุมจังหวะการเต้นของหัวใจแล้วหายไปโดยสิ้นเชิง
นอกจากนี้ นักวิจัยยังเชื่อว่าภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น พวกเขาคาดหวังว่าวิธีการนี้จะขยายไปสู่การศึกษาและติดตามโรคหัวใจอื่นๆ เช่น กล้ามเนื้อหัวใจตาย กล้ามเนื้อหัวใจโตเกินเหตุ กล้ามเนื้อหัวใจโตมากเกินไป และกล้ามเนื้อหัวใจขยายใหญ่ขึ้น
ทีมงานบรรยายเรื่องอุปกรณ์หัวใจค่ะ วิทยาศาสตร์ก้าวหน้า.
