Батареи имплантатов можно будет заряжать от биения сердца

Исследователи предлагают поместить генератор в желудочек сердца.

Исследователи предлагают поместить генератор в желудочек сердца.
Иллюстрация Patricio R. Sarzosa, Thayer School of Engineering.

Инженеры разработали новый способ зарядки батарей для имплантатов. Он использует энергию человеческого сердца.

Исследователи предложили новый метод зарядки батарей для устройств, вживлённых в человеческое тело (кардиостимуляторов и так далее). В качестве "электростанции" используется сердце пациента.

Научная статья с описанием устройства, вырабатывающего электроэнергию, опубликована в журнале Advanced Materials Technologies группой во главе с Джоном Чжаном (John Zhang) из Дармутского колледжа в США.

Миллионы людей живы только благодаря кардиостимуляторам и другим имплантатам. Однако рано или поздно этим устройствам требуется замена батарей. Сегодня она производится с помощью хирургической операции, дорогостоящей и чреватой осложнениями.

"Мы пытаемся решить основную проблему для любого имплантируемого биомедицинского устройства: как создать эффективный источник энергии, чтобы устройство выполняло свою работу в течение всей жизни пациента без необходимости хирургического вмешательства для замены батареи?" – говорит Чжан.

Авторы предлагают модифицировать имплантаты, и в первую очередь кардиостимуляторы. В их проекте в правый желудочек сердца помещается устройство диаметром около двух сантиметров (напомним, что размер полости правого желудочка колеблется от 7,5 до 5 сантиметров в зависимости от фазы сердечного сокращения).

Конструкция изготовлена из пьезоэлектрического полимера PVDF-TrFE. Поясним, что пьезоэлектрики вырабатывают электроэнергию в ответ на деформацию. Биосовместимость этого материала была подтверждена предыдущими исследованиями.

По расчётам авторов, такой имплантат не создаст помех работе сердца. Кроме того, он может послужить и датчиком, в реальном времени собирающим информацию о работе этого органа.

В статье речь идёт об испытаниях устройства на механическом аналоге сердца, изготовленном в лаборатории. Однако исследователи обещают в скором времени обнародовать и результаты опытов на животных.

"Мы завершили первый раунд исследований на животных с отличными результатами, которые скоро будут опубликованы, – заявляет Чжан. – Уже есть ярко выраженный интерес со стороны крупных медицинских технологических компаний".

По мнению исследователей, разработка превратится в коммерческий продукт уже через пять лет.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о планах использовать ток крови в качестве источника энергии для наномашин.