Кардиостимулятор: сердце должно вырабатывать электричество само

Весь контент проверяется медицинскими журналистами.

МюнхенКардиостимуляторы спасают жизни. Уловка электрических часов в сундуке: если у вас разрядился аккумулятор, необходима операция. Это может скоро измениться: исследователи хотят использовать движения сердца для выработки необходимой энергии.

Мини-генераторы обеспечивают электричество

Особая проблема новой технологии: необходимые для этого мини-генераторы должны вырабатывать достаточно электроэнергии, но не должны усложнять работу органов. С этой целью группа под руководством Джона А. Роджерса из Университета Иллинойса разработала совершенно новые типы оборудования. В их основе лежит чрезвычайно тонкая нить из так называемого цирконата-титаната свинца (PZT), обладающего особыми электромагнитными свойствами. Если нити деформируются, создается электрическое напряжение - этот эффект называется пьезоэлектричеством. Нити заключены в биосовместимый материал. Расположенные рядом друг с другом, они вместе генерируют энергию.

Ультра гибкий материал

Лучшее место для небольших генераторов энергии: само сердце. «Это идеальное место для выработки механической энергии, потому что оно постоянно находится в движении», - объясняет Роджерс, руководитель исследования. Для своих экспериментов исследователи прикрепили мини-генераторы к внешней стенке сердца. Кроме того, накачивающие движения мышцы заставляют нити PZT в устройствах постоянно сгибаться и снова выпрямляться, генерируя электричество. «Чтобы гарантировать, что работа сердца не нарушается, используемые устройства должны быть сверхгибкими», - говорит исследователь.

На первом этапе ученые применили живые клетки сердечной мышцы крыс к устройствам в лаборатории. Таким образом они смогли гарантировать, что поставщики энергии не выбрасывают токсичные вещества. Они проверили устойчивость устройств, согнув их 20 миллионов раз и вернув в исходное положение.

Заряженные батареи

Только после этого ученые имплантировали генераторы энергии прямо в сердца, легкие и диафрагмы свиней, овец и коров. Таким образом им удалось выработать достаточно энергии для работы кардиостимулятора.

Однако в этом вопросе не все риски: «Мы знаем, что устройства работают, но у нас нет длительного опыта работы с ними», - объясняет Роджерс. Он не думает, что возникнут проблемы. Соответствующие тесты еще должны убедиться в этом. Потенциальный риск может заключаться, например, в том, что оболочка структур цирконат-титанат свинца может протечь. В этом случае на сердце будет ядовитый материал. (ср)

Источник: Джон А. Роджерс,: Сбор и накопление конформной пьезоэлектрической энергии от движений сердца, легких и диафрагмы.

теги:  подросток уход за пожилыми людьми Менструация 

Интересные статьи

add