Inginerii de la Universitatea Northwestern din SUA au dezvoltat cel mai mic stimulator cardiac din lume, destinat să fie injectat printr-o seringă și să se dizolve inofensiv după utilizarea sa. Acesta reprezintă o alternativă mai puțin invazivă pentru sugarii cu malformații cardiace congenitale, având un impact semnificativ asupra tratamentului acestor pacienți vulnerabili.
Dispozitivul, având dimensiuni mai mici decât un bob de orez, poate fi asociat cu un plasture soft și wireless, care se aplică pe pieptul pacientului. Acest plasture are rolul de a monitoriza ritmul cardiac. În cazul în care detectează o anomalie, emite un impuls luminos care activează stimulatorul cardiac. John A. Rogers, pionier în domeniul bioelectronicii și liderul echipei de cercetare, a subliniat că motivația principală a acestui proiect a fost NEVOIA COPIILOR, având în vedere că aproximativ 1% dintre copii se nasc cu defecte cardiace congenitale, indiferent de locul în care trăiesc.
O veste îmbucurătoare este faptul că acești copii au nevoie de soluții temporare post-operatorii, iar acest stimulator cardiac poate fi amplasat direct pe inimă și activat printr-un dispozitiv purtat pe piele. Astfel, îndepărtarea acestuia nu necesită intervenții chirurgicale suplimentare.
Provocarea principală în miniaturizarea stimulatorului a fost sursa sa de alimentare. Echipa a renunțat la sistemul tradițional bazat pe comunicarea în câmp apropiat (NFC) și l-a înlocuit cu unul activat prin lumină. Aceasta a îmbunătățit eficiența dispozitivului și a permis reducerea dimensiunilor sale. În loc să folosească o baterie convențională, stimulatorul generează impulsuri electrice prin reacția chimică dintre doi electrozi metalici și biofluidele corpului. Când stimulatorul este implantat, fluidele biologice din jur acționează ca un electrolit conductor, iar un comutator microscopic activat de lumină permite trecerea dispozitivului din starea „oprit” în „pornit”.
Dispozitivul utilizează lumină infraroșie, care penetrează în siguranță țesutul corporal. Astfel, când plasturele detectează un ritm cardiac periculos de scăzut, acesta activează un LED care emite o pulsație în ritmul cardiac normal, activând stimulatorul cardiac. Rogers afirmă că inima necesită o cantitate minimă de stimulare electrică, iar miniaturizarea dispozitivului simplifică procedurile de implantare, reduce riscurile și traumele asociate, și eliminând necesitatea extracției chirurgicale grație naturii sale dizolvabile.
Datorită dimensiunii sale foarte mici, se deschid posibilități de implantare a mai multor stimulatori în diferite zone ale inimii, fiecare putând fi activat separat cu ajutorul luminii de diverse culori, ceea ce ar permite tratarea mai multor tipuri de aritmii cardiace. Tehnologia are și alte aplicații în medicina bioelectronică, fiindpotențial utilizată pentru accelerarea vindecării nervilor și a oaselor, tratarea rănilor și gestionarea durerii.
Rezultatele studiului au fost publicate în revista Nature, iar descoperirile echipei de cercetare oferă una dintre cele mai promițătoare inovații în tratamentele cardiace pentru copii, demonstrând angajamentul față de îmbunătățirea calității vieții celor afectați de malformații cardiace congenitale. Această inovație nu doar că îmbunătățește tratamentele actuale, dar sugerează și un viitor în care tehnologia biomedică avansată poate oferi soluții mai eficiente și mai puțin invazive pentru o gamă largă de afecțiuni medicale.
