Các nhà khoa học đã chế tạo và thử nghiệm thành công một thiết bị trợ tim dạng miếng dán siêu mỏng có thể theo dõi nhịp tim và áp dụng các kích thích khi cần thiết.
Hiện tại, các chức năng này được thực hiện bởi các thiết bị cồng kềnh và xâm nhập như máy điều hòa nhịp tim. Mặc dù đây là những cỗ máy kỳ diệu trong nhiều thập kỷ, nhưng ca phẫu thuật cần thiết để cấy ghép máy điều hòa nhịp tim rất phức tạp và có thể gặp rủi ro. Mặt khác, thiết bị mới có một chất kết dính độc đáo cho phép nó dính trực tiếp vào một cơ quan ẩm ướt như tim.
Các nhà nghiên cứu, từ Đại học Yonsei ở Hàn Quốc, tin rằng nền tảng mà họ đã phát triển một ngày nào đó có thể thay thế máy tạo nhịp tim và do đó tránh được những rủi ro phẫu thuật không cần thiết. Cho đến nay, nhóm nghiên cứu mới chỉ thử nghiệm thiết bị này trên mô hình thỏ sống và tim nhân tạo, nhưng kết quả thành công cho thấy đây là một công nghệ mới đầy hứa hẹn cần được nghiên cứu thêm.
Cái này có thể thay thế máy tạo nhịp tim không?
Một vấn đề quan trọng về tim mà các nhà nghiên cứu đã giải quyết bằng nghiên cứu của họ là rối loạn nhịp tim, hoặc nhịp tim không đều. Tim có thể đập quá nhanh, quá chậm hoặc thất thường. Bất chấp điều đó, nguyên nhân gây rối loạn nhịp tim là chức năng không phù hợp của các xung điện được cho là điều phối các nhịp tim. Đôi khi rối loạn nhịp tim không được chú ý hoặc chỉ đơn giản là một phiền toái nhỏ, nhưng trong một số trường hợp nhất định, chúng có thể đe dọa đến tính mạng. Nếu vấn đề trở nên nghiêm trọng, phẫu thuật cấy máy tạo nhịp tim có thể là lựa chọn duy nhất còn lại.
Nghiên cứu được thực hiện ở đây có thể cung cấp cho bệnh nhân một lựa chọn ít xâm lấn hơn, điều này sẽ cung cấp cho nhiều người hơn tùy chọn để theo dõi và ngăn chặn rối loạn nhịp tim. Thiết bị mới là một nền tảng nhỏ bao gồm một dãy bóng bán dẫn nhạy cảm với áp suất ma trận hoạt động có thể phát hiện nhịp tim, cùng với các điện cực trở kháng thấp để kích thích tim và ngăn chặn chứng loạn nhịp tim. Trong các thử nghiệm trên thỏ, thiết bị này có thể phát hiện rối loạn nhịp tim và áp dụng phương pháp điều trị điện phù hợp để điều chỉnh nhịp tim bất thường.
Một trong những khía cạnh hứa hẹn hơn của nền tảng mới này là độ mỏng của nó. Tấm cảm biến có tổng độ dày là 38 μm. Để tham khảo, một máy điều hòa nhịp tim tiêu chuẩn là khoảng kích thước của một hộp diêm và sợi tóc của con người nói chung là giữa dày 17 đến 181 μm. Rõ ràng, nền tảng được nghiên cứu ở đây nhỏ hơn nhiều so với các giải pháp tốt nhất hiện tại của chúng tôi để theo dõi và kích thích tim.
Ngoài kích thước siêu nhỏ của thiết bị, các nhà nghiên cứu còn phát triển một phương pháp khác thường để gắn nó vào tim. Hiện nay, máy điều hòa nhịp tim có một máy phát điện gắn vào một sợi dây chạy qua mạch máu trong tim. Nền tảng mới hoạt động giống như một miếng băng dán trên màng ngoài tim của tim.
Lý do đây là một tiết lộ đáng kinh ngạc cũng chính là lý do có thể gây ra sự thất vọng khi cố gắng dán thứ gì đó lên bề mặt ẩm ướt. Giống như việc dán một miếng băng dính lên hộp đựng thức ăn có hơi nước ngưng tụ, việc gắn một thiết bị hỗ trợ tim dạng miếng dán vào tim trong một thời gian dài là một thách thức. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã tìm đến thiên nhiên. Cụ thể, họ đã tìm thấy một chất kết dính hydrogel dựa trên alginate bắt chước đặc tính kết dính của trai trong môi trường dưới nước. Chất kết dính này không chỉ dính vào màng ngoài tim ướt mà còn không bị cơ thể hấp thụ lại, tương thích sinh học và không độc hại đối với con người.
Cái gì tiếp theo?
Tất nhiên, vẫn còn nhiều việc phải làm nếu các loại thiết bị này có thể thay thế máy điều hòa nhịp tim ở quy mô đáng kể. Để bắt đầu, các nhà nghiên cứu chỉ thực hiện trong cơ thể thử nghiệm trên thỏ và trên tim nhân tạo. Công việc tiếp theo sẽ được yêu cầu trước khi chúng ta có thể bắt đầu tin tưởng vào công nghệ này với cuộc sống của con người.
Máy tạo nhịp tim tạm thời điều chỉnh nhịp tim sau đó biến mất hoàn toàn
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu tin rằng rối loạn nhịp tim chỉ là khởi đầu. Họ hy vọng phương pháp này sẽ mở rộng sang nghiên cứu và theo dõi các bệnh tim khác, chẳng hạn như nhồi máu cơ tim, bệnh cơ tim phì đại, phì đại đồng tâm và bệnh cơ tim giãn nở.
Nhóm nghiên cứu mô tả thiết bị tim trong Những tiến bộ khoa học.
