Кардиостимулятор без батареи собирает и сохраняет энергию сердцебиения

Кардиостимуляторы есть проблема — и это не то, что вы хотели бы слышать о медицинском устройстве, которое буквально помогает сердцу человека продолжать нормально биться. Проблема просто в том, что они используют громоздкие батареи, которые необходимо регулярно заменять из-за их короткого срока службы.

К счастью, исследователи из Китая и США. возможно, придумал решение. Они разработали альтернативный безбатарейный кардиостимулятор, который собирает необходимое электричество из энергии сердечных сокращений. Хотя он еще не готов к имплантации человеку, недавно он был успешно испытан на свиньях. Это важно, поскольку сердца свиней, использованные в исследовании, примерно такого же размера, как и человеческие сердца.

«Наш симбиотический кардиостимулятор (SPM), работающий от iTENG (имплантируемого трибоэлектрического наногенератора), является первым электрокардиостимулятором без батарей с автономным питанием [который будет] полностью имплантирован взрослым свиньям», — рассказал Digital Чжоу Ли, профессор Школы нанонауки и технологий Университета Китайской академии наук. Тенденции. «СЗМ вдохновлен феноменом биологического симбиоза, включающим взаимодействие между различными организмами, живущими в тесная физическая ассоциация — например, азотфиксирующих бактерий с бобовыми растениями — что является причудливым и интересным идея. СЗМ преобразует биомеханическую энергию сердцебиения в электричество для питания модуля кардиостимуляции, [когда он посылает] импульсы. С помощью этих импульсов можно исправить аномальное сердце, а выздоровевшее сердце будет обеспечивать больше энергии для СЗМ».

Недавняя демонстрация имела большое значение, поскольку она показала, что выходной энергии iTENG достаточно, чтобы достичь (и превысить) порог, необходимый для коммерческого медицинского кардиостимулятора человека. Это делает идею автономного «имплантата на всю жизнь» не только захватывающей, но и осуществимой.

«Предстоит еще пройти долгий путь, прежде чем это можно будет использовать на людях», — сказал Ли. «Необходимо решить некоторые технические проблемы. Для обеспечения малоинвазивности процесса имплантации и повышения комфорта длительной операции in vivo необходимо разработать iTENG, [то есть] небольшой по размеру, с высокой плотностью энергии, [имеющий] эффективную фиксацию с биотканями и долгосрочный биобезопасность. Это зависит от развития материаловедения, технологий микро- и нанопроизводства, а также электронных технологий».

Однако эта работа перспективна не только для кардиостимуляторов. Ли предположил, что аналогичная технология с автономным питанием также может быть использована в качестве альтернативы другим медицинским устройствам-имплантатам с батарейным питанием. К ним могут относиться нейронные стимуляторы, мышечные стимуляторы, устройства для восстановления и инженерии тканей, системы доставки лекарств и многое другое.

Его также можно использовать для потребительских устройств, таких как носимые устройства, которые в настоящее время требуют зарядки. «Я думаю, что электронное оборудование вступает в эпоху автономного питания», — сказал он.

Был документ с описанием работы. недавно опубликовано в журнале Nature Communications..

Рекомендации редакции

• «Самые большие солнечные часы в мире» станут поставщиком экологически чистой энергии
• Ремешки Samsung Galaxy Watch 4 ограниченной серии изготовлены из яблочной кожуры.
• Наушники в помощь бездомным согревают уши, отвлекая электронные отходы от свалок
• Человеческая батарея: умный рюкзак генерирует энергию во время ходьбы
• Умный новый ИИ. система обещает дрессировать вашу собаку, пока вы находитесь вдали от дома

Обновите свой образ жизниDigital Trends помогает читателям быть в курсе быстро меняющегося мира технологий благодаря всем последним новостям, забавным обзорам продуктов, содержательным редакционным статьям и уникальным кратким обзорам.