Stimulateurs cardiaques avez un problème – et ce n’est pas quelque chose que vous voulez entendre à propos d’un dispositif médical qui aide littéralement le cœur d’une personne à continuer de battre normalement. Le problème est simplement qu’ils utilisent des batteries encombrantes, qui doivent être remplacées à intervalles réguliers en raison de leur courte durée de vie.
Heureusement, des chercheurs chinois et américains j'ai peut-être trouvé une solution. Ils ont développé un stimulateur cardiaque alternatif sans pile qui récupère l'électricité dont il a besoin à partir de l'énergie des battements cardiaques. Bien qu’il ne soit pas encore prêt à être implanté chez l’homme, il a récemment été testé avec succès chez le porc. Ceci est important car les cœurs de porc utilisés dans l’étude ont à peu près la même taille que les cœurs humains.
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« Notre stimulateur cardiaque symbiotique (SPM), alimenté par un iTENG (nanogénérateur triboélectrique implantable), est le premier stimulateur cardiaque auto-alimenté sans pile [à être] entièrement implanté chez des porcs adultes », a déclaré à Digital Zhou Li, professeur à l’École des nanosciences et technologies de l’Université de l’Académie chinoise des sciences. Les tendances. « SPM s’inspire du phénomène de symbiose biologique impliquant une interaction entre différents organismes vivant dans association physique étroite - comme des bactéries fixatrices d'azote avec des légumineuses - ce qui est fantaisiste et intéressant idée. Le SPM convertit l'énergie biomécanique des battements du cœur en électricité pour alimenter le module de stimulation [lorsqu'il envoie] des impulsions. Le cœur anormal peut être corrigé par ces impulsions, et le cœur récupéré fournira plus d’énergie pour le SPM.
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La démonstration récente a été importante car elle a montré que l’énergie produite par l’iTENG est suffisante pour atteindre (et dépasser) le seuil nécessaire pour un stimulateur cardiaque humain médical commercial. Cela rend l’idée d’un « implant pour la vie » auto-alimenté non seulement passionnante mais également réalisable.
"Il y a encore un long chemin à parcourir [avant que cela puisse être] utilisé chez l'homme", a déclaré Li. « Certains défis techniques doivent être résolus. Pour répondre au processus d'implantation mini-invasif et à un meilleur confort opératoire à long terme in vivo, il est nécessaire de développer un iTENG [qui est] de petite taille, à haute densité énergétique, [a] une fixation efficace avec les bio-tissus et à long terme biosécurité. Cela dépend des développements de la science des matériaux, des technologies de micro et nanofabrication et des techniques électroniques.
Mais ces travaux ne sont pas seulement prometteurs pour les stimulateurs cardiaques. Li a suggéré qu’une technologie auto-alimentée similaire pourrait également être utilisée comme alternative à d’autres dispositifs médicaux implantaires alimentés par batterie. Ceux-ci pourraient inclure des stimulateurs neuronaux, des stimulateurs musculaires, des dispositifs de réparation et d’ingénierie des tissus, des systèmes d’administration de médicaments, etc.
Il pourrait également être utilisé pour les appareils grand public tels que les appareils portables, qui nécessitent actuellement d'être rechargés. « Je pense que les équipements électroniques entrent dans une ère d’auto-alimentation », a-t-il déclaré.
Un document décrivant le travail a été récemment publié dans la revue Nature Communications.
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