Pacemaker: jantung harus menghasilkan elektrik itu sendiri

Semua kandungan diperiksa oleh wartawan perubatan.

MunichAlat pacu jantung menyelamatkan nyawa. Tangkapan jam elektrik di dada: Sekiranya bateri anda habis, operasi perlu dilakukan. Itu boleh berubah tidak lama lagi: Penyelidik ingin menggunakan pergerakan jantung untuk menghasilkan tenaga yang diperlukan.

Penjana mini membekalkan elektrik

Cabaran khusus teknologi baru: Penjana mini yang diperlukan untuk ini mesti menjana elektrik yang mencukupi, tetapi tidak boleh membuat kerja organ menjadi lebih sukar. Untuk tujuan ini, pasukan yang diketuai oleh John A. Rogers dari University of Illinois telah mengembangkan jenis peralatan yang sama sekali baru. Mereka didasarkan pada benang yang sangat tipis yang terbuat dari apa yang disebut timah zirkonat titanate (PZT), yang mempunyai sifat elektromagnetik khas. Sekiranya benang cacat, voltan elektrik dibuat - kesan ini dipanggil piezoelectricity. Benang dibungkus dalam bahan biokompatibel. Diatur rata di sebelah satu sama lain, mereka bekerjasama untuk menjana tenaga.

Bahan yang sangat fleksibel

Tempat terbaik untuk penjana kuasa kecil: jantung itu sendiri. "Ini adalah tempat yang tepat untuk menjana tenaga mekanikal kerana sentiasa bergerak," jelas Rogers, ketua kajian. Untuk eksperimen mereka, para penyelidik melekatkan generator mini di dinding luar jantung. Selain itu, pergerakan mengepam otot menyebabkan utas PZT pada alat sentiasa bengkok dan diluruskan lagi - sehingga menghasilkan elektrik. "Untuk memastikan kerja jantung tidak terganggu, alat yang digunakan harus sangat fleksibel," kata penyelidik.

Sebagai langkah pertama, para saintis menggunakan sel otot jantung hidup dari tikus ke alat di makmal. Dengan cara ini mereka dapat memastikan bahawa pembekal tenaga tidak mengeluarkan bahan toksik. Mereka menguji ketahanan peranti dengan membengkokkannya 20 juta kali dan mengembalikannya ke kedudukan semula.

Bateri dicas

Barulah para saintis menanamkan penjana tenaga secara langsung ke jantung, paru-paru dan diafragma babi, domba dan lembu. Dengan cara ini mereka berjaya menghasilkan tenaga yang cukup untuk memberi tenaga kepada alat pacu jantung.

Namun, masalah ini tidak sepenuhnya bebas dari risiko: "Kami tahu bahawa peranti berfungsi, tetapi kami tidak mempunyai pengalaman jangka panjang dengan mereka," jelas Rogers. Dia tidak menyangka akan ada masalah. Ujian yang sesuai masih harus memastikan ini. Risiko yang berpotensi adalah, misalnya, pelapisan struktur timbal-zirkonat-titanate dapat bocor. Sekiranya demikian, akan ada bahan beracun di hati. (rujuk)

Sumber: John A. Rogers,: Penuaian dan penyimpanan tenaga piezoelektrik konformal dari gerakan jantung, paru-paru, dan diafragma

Tags.:  remaja pertolongan cemas kecergasan sukan