Pacemaker: hjertet skal generere elektrisiteten selv

Alt -innhold kontrolleres av medisinske journalister.

MünchenPacemakere redder liv. Haken på de elektriske klokkene i brystet: Hvis batteriet går tomt, er det nødvendig med en operasjon. Det kan snart endre seg: Forskere vil bruke hjertets bevegelser til å generere nødvendig energi.

Mini generatorer gir strøm

Den spesielle utfordringen med den nye teknologien: Minigeneratorene som kreves for dette må generere nok strøm, men må ikke gjøre organenes arbeid vanskeligere. For dette formål utviklet teamet ledet av John A. Rogers fra University of Illinois helt nye typer utstyr. De er basert på ekstremt tynne tråder laget av såkalt blyzirkonattitanat (PZT), som har spesielle elektromagnetiske egenskaper. Hvis trådene deformeres, dannes en elektrisk spenning - denne effekten kalles piezoelektrisitet. Trådene er innkapslet i et biokompatibelt materiale. Når de er plassert flatt ved siden av hverandre, jobber de sammen for å generere energi.

Ultra fleksibelt materiale

Det beste stedet for små kraftgeneratorer: selve hjertet. "Det er et perfekt sted å generere mekanisk energi fordi den hele tiden er i bevegelse," forklarer Rogers, studieleder. For sine eksperimenter festet forskerne mini-generatorene flatt til hjerteets yttervegg. I tillegg fører muskelens pumpebevegelser til at PZT -trådene i enhetene konstant bøyes og rettes opp igjen - og dermed genererer elektrisitet. "For å sikre at hjertets arbeid ikke blir svekket, må enhetene som brukes være ekstremt fleksible," sier forskeren.

I et første trinn brukte forskerne levende hjertemuskelceller fra rotter til enhetene i laboratoriet. På denne måten kunne de sikre at energileverandørene ikke avgav giftige stoffer. De testet enhetens motstandskraft ved å bøye dem 20 millioner ganger og sette dem tilbake til sin opprinnelige posisjon.

Ladede batterier

Først da implanterte forskerne energigeneratorene direkte på hjerter, lunger og membraner til griser, sauer og kyr. På denne måten klarte de å generere nok energi til å drive en pacemaker.

Imidlertid er saken ikke helt fri for risiko: "Vi vet at enhetene fungerer, men vi har ingen langvarig erfaring med dem," forklarer Rogers. Han tror ikke det blir noen problemer. Tilsvarende tester vil fortsatt måtte sikre dette. En potensiell risiko vil for eksempel være at kledningen av bly-sirkonat-titanat-strukturene kan lekke. I så fall ville det være et giftig materiale på hjertet. (jf)

Kilde: John A. Rogers,: Konformell piezoelektrisk energihøsting og lagring fra bevegelser i hjerte, lunge og membran

Tags.:  sexpartnerskap Menstruasjon vaksinasjoner