Bezbateryjny stymulator zbiera i przechowuje energię z uderzeń serca

click fraud protection

Rozruszniki serca masz problem — a nie jest to coś, co chciałbyś usłyszeć o wyrobie medycznym, które dosłownie pomaga sercu danej osoby w dalszym normalnym biciu. Problem polega po prostu na tym, że opierają się na nieporęcznych bateriach, które należy wymieniać w regularnych odstępach czasu ze względu na ich krótką żywotność.

Na szczęście badacze z Chin i USA może wpadło na rozwiązanie. Opracowali alternatywny, bezbateryjny rozrusznik serca, który pobiera potrzebną energię elektryczną z energii uderzeń serca. Chociaż nie jest jeszcze gotowy do wszczepienia ludziom, niedawno pomyślnie przetestowano go na świniach. Jest to istotne, ponieważ serca świń użyte w badaniu mają w przybliżeniu tę samą wielkość co serca ludzkie.

Polecane filmy

„Nasz symbiotyczny rozrusznik serca (SPM), zasilany przez iTENG (wszczepialny nanogenerator tryboelektryczny), to pierwszy rozrusznik serca z własnym zasilaniem i bezbateryjny [który będzie] całkowicie wszczepione dorosłym świniom” – powiedział Digital Zhou Li, profesor w Szkole Nanonauki i Technologii Uniwersytetu Chińskiej Akademii Nauk. Trendy. „SPM inspirowany jest zjawiskiem biologicznej symbiozy polegającej na interakcji pomiędzy różnymi żyjącymi organizmami ścisłe powiązanie fizyczne — takie jak bakterie wiążące azot z roślinami strączkowymi — co jest fantazyjne i interesujące pomysł. SPM przekształca energię biomechaniczną z bicia serca na energię elektryczną, która zasila moduł stymulacyjny [w trakcie wysyłania] impulsów. Za pomocą tych impulsów można skorygować nieprawidłowe działanie serca, a zregenerowane serce zapewni więcej energii dla SPM.

Powiązany

  • Baterie nowej generacji mogłyby wykorzystywać materiał pozyskiwany z drzew
  • Przyszłość zrównoważonego rozwoju: spojrzenie na kolejną ewolucję technologii środowiskowych
  • Apple oferuje bezpłatną wymianę baterii w niektórych MacBookach Pro

Niedawna demonstracja była znacząca, ponieważ pokazała, że ​​energia wytworzona przez iTENG jest wystarczająca, aby osiągnąć (i przekroczyć) próg wymagany w przypadku komercyjnego medycznego rozrusznika serca. To sprawia, że ​​pomysł samozasilającego się „implantu na całe życie” jest nie tylko ekscytujący, ale także wykonalny.

„Przed nami jeszcze długa droga [zanim będzie można to zastosować] u ludzi” – powiedział Li. „Należy rozwiązać pewne wyzwania techniczne. Aby sprostać minimalnie inwazyjnemu procesowi implantacji i zapewnić większy komfort długotrwałej operacji in vivo, konieczne jest opracować iTENG [który jest] mały, ma wysoką gęstość energii, [ma] skuteczne wiązanie z biotkanką i długoterminowy bezpieczeństwo biologiczne. Zależy to od rozwoju materiałoznawstwa, technologii mikro i nanoprodukcji oraz technik elektronicznych.

Jednak ta praca jest obiecująca nie tylko w przypadku rozruszników serca. Li zasugerował, że podobną technologię samozasilania można również zastosować jako alternatywę dla innych implantów medycznych zasilanych bateryjnie. Mogą one obejmować stymulatory nerwowe, stymulatory mięśni, urządzenia do naprawy i inżynierii tkanek, systemy dostarczania leków i inne.

Można by go dodatkowo wykorzystać w urządzeniach konsumenckich, takich jak urządzenia do noszenia, które obecnie wymagają ładowania. „Myślę, że sprzęt elektroniczny wkracza w erę samodzielnego zasilania” – powiedział.

Artykuł opisujący tę pracę był niedawno opublikowane w czasopiśmie Nature Communications.

Zalecenia redaktorów

  • „Największy zegar słoneczny na świecie” stanie się dostawcą zielonej energii
  • Limitowane, ekologiczne paski Samsunga do zegarka Galaxy Watch 4 są wykonane ze skórki jabłka
  • Słuchawki dla bezdomnych ogrzewają uszy, jednocześnie zapobiegając składowaniu elektroodpadów na wysypiskach
  • Ludzka bateria: inteligentny plecak generuje energię podczas chodzenia
  • Inteligentna nowa sztuczna inteligencja system obiecuje wyszkolić Twojego psa, gdy będziesz poza domem

Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.