Ученые создали способ питания кардиостимулятора светом

Ученые из Чикагского университета разработали методику, которая в будущем может позволить создать кардиостимулятор, работающий от крошечных импульсов света.

«По сути, это крошечная солнечная батарея, которая стимулирует сердечную мышцу очень уникальным способом», — сказал Божи Тянь, доцент кафедры химии, изучающий инновационные способы управления биологией с помощью света.

В исследовании, опубликованном 11 декабря в Proceedings of the National Academy of Sciences, Тянь и его команда описывают создание гибкой сетки из кремния. При активации вспышками света она создает крошечный электрохимический эффект, заставляющий сердце биться.

Они начали с собственной предыдущей разработки, использовавшейся для стимуляции нейронов, но сделали сетку тоньше, чтобы она могла легко оборачиваться вокруг сердца, и покрыли её поверхность нанопроводами для прикрепления к клеткам сердца.

Небольшой оптический луч сканирует область с помощью лазера. Каждая вспышка активирует клетки, заставляя сердце биться с той же частотой, что и свет. (Сканирование вместо прямого освещения одной области делает устройство более эффективным и предотвращает доставку слишком большого количества энергии к клеткам, что может их повредить.)

«В отличие от современных кардиостимуляторов, этот метод, по-видимому, "обучает" сердечную мышцу сокращаться», — сказал Тянь. Эффект проявляется не сразу, но мышцы продолжают сокращаться некоторое время после остановки световых импульсов.

Метод находится на ранней стадии разработки. Если имплантировать его людям, сетку можно будет ввести в целевую область, а небольшое оптическое волокно для доставки световых импульсов — установить с помощью малоинвазивной операции.