Pacemakere har et problem - og det er ikke noget, du ønsker at høre om et medicinsk udstyr, som bogstaveligt talt hjælper en persons hjerte til at fortsætte med at slå normalt. Problemet er simpelthen, at de er afhængige af voluminøse batterier, som skal skiftes ud med jævne mellemrum på grund af deres korte levetid.
Heldigvis har forskere fra Kina og USA. kan have fundet en løsning. De har udviklet en alternativ batterifri pacemaker, som samler den nødvendige elektricitet fra energien fra hjerteslag. Selvom den endnu ikke er klar til at blive implanteret i mennesker, blev den for nylig testet med succes på grise. Dette er væsentligt, fordi de svinehjerter, der blev brugt i undersøgelsen, har omtrent samme størrelse som menneskehjerter.
Anbefalede videoer
"Vores symbiotiske pacemaker (SPM), drevet af en iTENG (implanterbar triboelektrisk nanogenerator), er den første selvdrevne batterifrie pacemaker [der er] fuldt implanteret i voksne grise,” sagde Zhou Li, professor ved School of Nanoscience and Technology ved University of Chinese Academy of Sciences, til Digital Trends. "SPM er inspireret af det biologiske symbiosefænomen, der involverer interaktion mellem forskellige organismer, der lever i tæt fysisk forbindelse - såsom nitrogenfikserende bakterier med bælgplanter - hvilket er en fancy og interessant ide. SPM'en konverterer biomekanisk energi fra hjertebanken til elektricitet for at drive pacingmodulet [når det sender] impulser. Det unormale hjerte kan korrigeres af disse pulser, og det genoprettede hjerte vil give mere energi til SPM."
Relaterede
- Næste generations batterier kunne bruge materiale fra træer
- Fremtiden for bæredygtighed: Et kig på den næste udvikling af miljøteknologi
- Apple tilbyder gratis batteriudskiftning til nogle MacBook Pro'er
Den nylige demonstration var betydningsfuld, fordi den viste, at energioutputtet fra iTENG er nok til at nå (og overskride) den tærskel, der er nødvendig for en kommerciel medicinsk human pacemaker. Dette gør ideen om et selvforsynende "implantat for livet" ikke kun spændende, men også gennemførligt.
"Der er stadig lang vej at gå, før dette kan bruges i mennesker," sagde Li. ”Der skal nogle tekniske udfordringer til for at blive løst. For at imødekomme den minimalt invasive implantationsproces og bedre komfort langtidsdrift in vivo, er det nødvendigt at udvikle en iTENG [der er] lille i størrelse, høj energitæthed, [har] effektiv fiksering med biovæv og langsigtet biosikkerhed. Det afhænger af udviklingen inden for materialevidenskab, mikro- og nanofremstillingsteknologier og elektroniske teknikker."
Arbejdet er dog ikke kun lovende for pacemakere. Li foreslog, at lignende selvforsynende teknologi også kunne bruges til alternativer til andre batteridrevne medicinske implantater. Disse kunne omfatte neurale stimulatorer, muskelstimulatorer, enheder til vævsreparation og konstruktion, lægemiddelleveringssystemer og mere.
Det kan desuden bruges til forbrugerenheder såsom wearables, som i øjeblikket kræver opladning. "Jeg tror, at elektronisk udstyr er på vej ind i en selvdrevet æra," sagde han.
Et papir, der beskriver arbejdet var for nylig offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications.
Redaktørernes anbefalinger
- 'Verdens største solur' fordobles som grøn energileverandør
- Samsungs begrænsede, bæredygtige Galaxy Watch 4-remme er lavet af æbleskræl
- Hovedtelefoner til hjemløse anstrengelser varmer ørerne, mens de omdirigerer e-affald fra lossepladser
- Det menneskelige batteri: Smart rygsæk genererer strøm, mens du går
- Smart ny A.I. systemet lover at træne din hund, mens du er væk hjemmefra
Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.
