Новый кардиостимулятор питается от сердечных сокращений и может прослужить всю жизнь

Группа китайских ученых разработала революционный кардиостимулятор с автономным питанием, который генерирует электричество из собственного биения сердца, - прорыв, который может наконец-то сделать пожизненные кардиоимплантаты реальностью.

Устройство, описанное в исследовании, опубликованном в журнале Nature Biomedical Engineering, устраняет критический недостаток нынешних медицинских технологий. Традиционные кардиостимуляторы работают на батарейках, которые разряжаются примерно через 10 лет, что вынуждает пациентов проводить рискованные и дорогостоящие операции по их замене. В отличие от них, это новое миниатюрное устройство рассчитано на неограниченную работу, создавая то, что ведущий автор статьи называет "симбиотической биоэлектроникой"

Разработанный в течение семи лет коалицией, включающей Университет Китайской Академии Наук (UCAS), Университет Цинхуа и Пекинский Университет, кардиостимулятор использует уникальный "интегрированный модуль регенерации энергии"

Он преобразует кинетическую энергию движения сердца в электричество посредством электромагнитной индукции. Чтобы обеспечить долговечность, команда разработала упрощенную систему магнитной левитации, которая минимизирует трение. В лабораторных испытаниях, имитирующих 300 миллионов ударов сердца - что эквивалентно 10 годам использования - устройство показало лишь 4-процентный износ.

Выходная мощность также впечатляет. Кардиостимулятор генерирует в среднем 120 микроватт, что значительно превышает 10 микроватт, необходимых для стабильной работы.

Устройство не содержит проводов, имеет размер капсулы и изготовлено из биосовместимых материалов, что позволяет имплантировать его через бедренную вену с помощью минимально инвазивного катетера. В ходе месячного испытания, проведенного на свинье с тяжелой брадикардией (замедленным сердечным ритмом), кардиостимулятор успешно поддерживал нормальный ритм, используя только энергию, полученную от сердечных сокращений животного.

Оуян, доцент UCAS, заявил, что команда намерена довести устройство до клинических испытаний до 2030 года. Цель состоит в том, чтобы создать устройство, которое прослужит в два-три раза дольше, чем нынешние импортные - которые могут стоить до 160 000 юаней ($22 969) - за меньшую цену. Исследователи считают, что эта технология "сбора энергии" со временем может быть применена и в других имплантируемых устройствах, используемых для восстановления костей, нейрорегуляции и обезболивания.