Technology

Вічний «мотор»: енергію серця можна використовувати для підзарядки кардіостимуляторів

Сила серцевого ритму настільки висока, щоздатна заряджати пристрої, призначені для порятунку життя людини, йдеться в дослідженні фахівців з Дартмутського коледжу (США). Розроблене інженерами коледжу компактний пристрій здатне збирати кінетичну енергію серця і перетворювати її в електрику для живлення різноманітної імплантується електроніки, повідомляється в прес-релізі, опублікованому на сайті EurekAlert!

Мільйони людей по всьому світу покладаються на роботукардіостимуляторів, дефібриляторів та інших життєво необхідних електронних пристроїв, що працюють від компактних акумуляторів. Як правило ці акумулятори необхідно замінювати кожні 10 років. Кожна заміна вимагає проведення дорогої хірургічної операції, яка може супроводжуватися ризиками ускладнень та інфекцій.

«Ми намагаємося вирішити дуже важливу проблему,характерну для будь-якого імплантується біомедичного пристрою: як створити ефективний джерело енергії, щоб імплантуються апарати могли працювати протягом всього часу життя пацієнта, без необхідності проведення операцій по заміні батарей », - коментує глава дослідження, професор інженерії Дартмутського коледжу Джон Чжан, команда якого спільно зі фахівцями з Техаського університету в Сан-Антоніо завершила перші доклінічні випробування пристрою.

«Не менш важливо, щоб пристрій не заважалофункціонуванню організму. Воно повинно бути не тільки біосумісним, легким, гнучким і дуже компактним, щоб працювати в зв'язці з вже використовуються видами кардіостимуляторів, але також і мало можливістю масштабування для додавання багатофункціональності », - додає співавтор дослідження Лін Донг.

Команда пропонує модифікувати існуючікардіостимулятори і збирати кінетичну енергію з головного електрода, який прикріплюється до серця, щоб потім переводити її в електрику для підзарядки акумуляторів. Доданий до електрода матеріал для збору кінетичної енергії являє собою тонку полімерну п'єзоелектричну плівку «PVDF». При додаванні на плівку спеціальної пористої структури, вона знаходить можливість конвертувати енергію навіть незначного механічного руху в електрику. Додатковий плюс пристрою полягає в тому, що модуль в такому вигляді можна використовувати в якості датчика для моніторингу за станом пацієнта в режимі реального часу.

Результати трирічних закритих випробувань новогопристрою на тварин командою інженерів Дартмутського коледжу і Техаського університету в Сан-Антоніо були опубліковані в статті журналу Advanced Materials Technologies.

Професор Джон Чжан зазначає, що до завершеннядоклінічних випробувань залишається ще близько двох років. За їх підсумками ще деякий час буде потрібно для отримання схвалення на використання пристроїв людьми. Таким чином, сподівається вчений, самозарядні кардіостимулятори зможуть з'явитися на ринку протягом найближчих п'яти років.

«Ми завершили першу серію досліджень натварин і отримали багатообіцяючі результати, які будуть опубліковані найближчим часом. Нашої розробкою вже зацікавилися кілька великих медично-технологічних компаній », - додає Чжан.

Обговорити новину можна в нашому Telegram-чаті.