Przypomina tatuaż

Zdjęcie: 123RF


Powstał miękki, grafenowy implant, który łatwo integruje się z sercem i pozwala je diagnozować oraz regulować jego pracę. Wynalazek ma m.in. leczyć arytmie.

Naukowcy z Northwestern University i University of Texas w Austin (USA) donoszą, iż opracowali pierwszy na świecie kardiologiczny implant zbudowany z grafenu.

Wynalazek przypomina trochę dziecięcy, przyklejany na skórę tatuaż. Jest przy tym cieńszy od włosa i działa jak klasyczny rozrusznik.

W przeciwieństwie jednak do niekompatybilnych z naturalną tkanką zwykłych rozruszników czy defibrylatorów, grafenowy „tatuaż” z łatwością łączy się z sercem. Jest na tyle giętki, iż dostosowuje się do kształtu serca i na tyle rozciągliwy, iż nie szkodzi mu dynamiczny ruch. Po takim połączeniu z narządem implant potrafi wyczuwać, a także regulować jego rytm.

Badacze liczą, iż przede wszystkim pozwoli on na leczenie arytmii, a jak podkreślają, w samych USA rocznie z powodu tego typu chorób umiera 300 tys. osób

Działanie implantu naukowcy pokazali już na szczurach – „tatuaż” wykrywał niewłaściwy rytm serca i korygował go impulsami elektrycznymi. Grafenowy wszczep przez 60 dni prawidłowo pracował połączony z organizmem. To mniej więcej okres działania stosowanych czasami tymczasowych rozruszników serca.

Ze względu na swoją budową i miniaturowe rozmiary „tatuaż” nie zaburzał przy tym naturalnej akcji serca.

– Jedno z największych wyzwań związanych z obecnymi rozrusznikami serca i defibrylatorami polega na tym, iż trudno jest je umieścić na powierzchni serca – mówi jeden z naukowców, prof. Igor Efimov.

– Na przykład elektrody defibrylatora mają postać cewek zbudowanych z grubych przewodów, które nie są giętkie i mogą się łamać. Łączenie sztywnych interfejsów z miękkimi tkankami, np. serca, może powodować różnorodne komplikacje. Nasze giętkie i miękkie urządzenie – przeciwnie – nie tylko nie zaburza pracy serca, ale także bezproblemowo dopasowuje się do niego, dzięki czemu pozwala na prowadzenie dokładniejszych pomiarów – wyjaśnia ekspert.

Złożony z atomów węgla grafen nie oddziałuje przy tym w żaden szkodliwy sposób na biologiczną tkankę.

– Węgiel to podstawowy element życia, więc jest bezpieczny i wykorzystuje się go już w różnych klinicznych zastosowaniach. Jest przy tym miękki i giętki, dzięki czemu dobrze się spisuje jako łącznik między elektroniką i miękkimi, aktywnymi mechanicznie narządami – podkreśla prof. Efimov.

Co więcej, implant jest przezroczysty, a to oznacza, iż pozwala na prowadzenie badań nad świetlną stymulacją serca u specjalnie zmienionych genetycznie zwierząt. Takie badania są wyjątkowo dokładne i mogą dostarczyć istotnych informacji na temat zaburzeń pracy serca, także u ludzi.

Wynalazek jest rozwinięciem wcześniejszych prac zespołu, w których powstały naklejane na skórę tatuaże mierzące podstawowe parametry organizmu, takie jak ciśnienie krwi, EEG, EKG i aktywność mięśni.

Więcej informacji w publikacji źródłowej: https://doi.org/10.1002/adma.202212190.

Tytuł pochodzi od redakcji