Un studiu mostra per a prima volta un pacemaker cardiacu innovativu autoalimentatu pruvatu cù successu in i porchi
U nostru lu cori mantene un ritmu attraversu u so internu Pacemaker chjamatu node sinoatrial (node SA), chjamatu ancu node sinusale situatu in a camera superiore destra. Stu pacemaker internu libera carica elettrica 60-100 volte in un minutu è sta energia porta cuntrazzioni in i musculi di u cori chì permettenu à u nostru cori di pompà u sangue in tuttu u nostru corpu. Quandu avemu invechjatu o avè una malatia, questu internu Pacemaker ùn hè incapace di mantene u core chì batte bè. U battitu cardiacu irregolare hè ancu causatu da una cundizione chjamata aritmia chì rallenta a freccia normale di u core. Per rimpiazzà sta perdita, un core tradiziunale Pacemaker - un dispositivu elettronicu operatu da a batteria - pò esse implantatu chirurgicamente in un paziente per regularizà u battitu di u core è mantene u core battitu fermamente.
Un pacemaker tradiziunale
U dispusitivu hè custituitu da un generatore di impulsi alimentatu da batterie chì hè implantatu sottu à a pelle vicinu à l'ossu di u collu. Hà ancu fili insulati chì cunnette u dispusitivu à u core. U circuitu elettronicu genera signali elettrici chì sò mandati à u core per via di l'elettrodi. U pacemaker hè un dispusitivu salvatore; Tuttavia, una limitazione significativa di l'attuali pacemaker hè chì anu da esse rimpiazzati in ogni mumentu trà 5 à 12 anni di prima quandu sò stallati per via di a vita limitata di a batteria. L'implantazione pò esse fatta solu per via di una cirurgia invasiva cù l'anesthesia lucale chì ellu stessu hè sfidae chì a cavità toracica di u paziente deve esse aperta. A chirurgia ùn hè micca solu caru, ma ancu aumenta u risicu di cumplicazioni, infizzioni o ancu sanguinamentu di u paziente. Un altru tipu di pacemaker minuscule hè statu cuncepitu chì pò esse implantatu via un cateteru evitendu a cirurgia, ma hè sempre in prova.
I ricercatori sò stati cuncentrati nantu à a custruzione pacemakers cardiaci chì puderia alternativamente utilizà l'energia naturale da u core di una persona invece di a batteria. In teoria, un tali pacemaker ùn deve micca esse rimpiazzatu una volta chì hè implantatu in un paziente. I pacemakers alimentati da plutoniu sò stati fabbricati parechji decennii prima. U disignu sperimentale di novi pacemakers hà affruntatu parechje limitazioni finu à avà - cum'è una struttura di disignu rigida chì limita u so putere è cumplicazioni cù a miniaturizazione.
Un pacemaker innovatore senza batterie cù un disignu unicu
In un novu studiu publicatu in ACS Nano circadori da u Laboratoriu Chjave Naziunale per a Scienza è a Tecnulugia, Shanghai, Cina, hà cuminciatu à cuncepisce un rumanzu chjucu Pacemaker un dispositivu chì pò esse alimentatu da l'energia di u so core è anu pruvatu cù successu stu dispusitivu in i porchi. U novu dispositivu pò esse misu sottu à u core piuttostu cà vicinu à l'ossu di u collu cum'è cù i pacemakers cunvinziunali. U pacemaker hè basatu annantu à una relazione simbiotica ideale trà u core è u dispusitivu.
U disignu di stu novu pacemaker hè statu iniziatu da fà prima un picculu quadru di plastica flexible. Stu quadru era ligatu cù strati piezoelettrici chì, in curvatura, generanu energia. Sta parte, chjamata energia "migliente", hè stata posta nantu à un chip. U dispusitivu hè statu impiantatu in i porchi è hè statu osservatu chì u ritmu di u core di l'animali puderia cambià (curbà) a forma di u quadru generendu cusì energia (potenza) abbastanza equivalente à una batteria alimentata. Pacemaker. U quadru di plastica flessibile di u dispusitivu li permette di catturà più energia da u core cumparatu cù i pacemakers tradiziunali chì anu casi duri.
Siccomu l'omu anu una fisiologia assai simili à i porchi, questu Pacemaker puderia travaglià bè ancu in l'omu. I circadori indicanu certi prublemi tecnichi chì anu da esse trattatu, per esempiu, u dispusitivu hè custituitu da trè tecnulugii separati - cugliera di energia, Pacemaker chip è fili - chì deve esse integratu in un dispositivu. Ulteriori teste in animali è poi in umani ponu cunfirmà a stabilità à longu andà di u dispusitivu. Un tali dispusitivu, s'ellu hè successu, richiederà una chirurgia invasiva solu una volta, riducendu u risicu di cumplicazioni di u paziente. Una limitazione maiò di stu novu dispositivu puderia esse chì i medichi ùn puderanu micca monitorà remotamente i pazienti cum'è in u casu di pacemakers operati da batterie.
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Fonte (s)
Ning L et al. 2019. Alimentazione diretta di un Pacemaker Cardiacu Reale da l'Energia Naturale di un Battitu Corsu. ACS Nano. https://doi.org/10.1021/acsnano.8b08567
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