Питание кардиостимулятора от сердцебиения пациента

Имплантируемые кардиостимуляторы спасли множество жизней, регулируя сердечный ритм. Однако у них есть серьёзный недостаток: их батареи служат всего от 5 до 12 лет, после чего требуется хирургическая замена. Исследователи преодолели эту проблему, создав кардиостимулятор, питаемый энергией сердцебиения, как сообщается в ACS Nano. Устройство успешно протестировали на свиньях, чья физиология схожа с человеческой.

Обычный кардиостимулятор имплантируют под кожу у ключицы. Его батарея и схемы генерируют электрические сигналы, которые доставляются к сердцу через электроды. Поскольку операция по замене батареи может привести к осложнениям (инфекция, кровотечение), учёные пытались создать стимуляторы, использующие естественную энергию сердцебиения. Однако экспериментальные устройства были недостаточно мощными из-за жёсткой конструкции, сложностей миниатюризации и других проблем. Хао Чжан, Бин Ян и коллеги искали пути улучшения технологии.

Сначала они разработали небольшую гибкую пластиковую рамку. Затем присоединили к ней пьезоэлектрические слои, которые генерируют энергию при изгибе. Имплантировав устройство свиньям, они показали, что бьющееся сердце действительно может изменять форму рамки, вырабатывая достаточно энергии для работы, сопоставимой с батарейным кардиостимулятором. Это исследование — шаг к созданию самопитающегося кардиостимулятора.