Μηχανικοί του Πανεπιστημίου Northwestern ανέπτυξαν έναν υπερμικροσκοπικό βηματοδότη που μπορεί να εισαχθεί μη επεμβατικά στο σώμα. Σχεδιασμένη για να χωράει στην άκρη μιας σύριγγας, η συσκευή προσφέρει μια νέα προσέγγιση για την αντιμετώπιση καρδιακών παθήσεων, ιδίως σε νεογέννητα με συγγενείς καρδιακές ανωμαλίες.
Ο βηματοδότης, ο οποίος είναι «μικρότερος από έναν κόκκο ρυζιού», είναι κατασκευασμένος για προσωρινές ανάγκες βηματοδότησης. Συνοδεύεται από μια μαλακή, εύκαμπτη, ασύρματη φορητή συσκευή που προσαρμόζεται στο στήθος του ασθενούς. Αυτή η φορητή συσκευή παρακολουθεί την καρδιακή δραστηριότητα και χρησιμοποιεί παλμούς φωτός για να ενεργοποιήσει τον βηματοδότη κάθε φορά που ανιχνεύεται ακανόνιστος καρδιακός παλμός. Τα φωτεινά αυτά σήματα διαπερνούν το δέρμα, τα οστά και τους μυς για να εξασφαλίσουν συνεπή βηματοδότηση.
Το πιο αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό του βηματοδότη είναι η ικανότητα του να διαλύεται μόλις ολοκληρωθεί η λειτουργία του. Αποτελούμενη εξ ολοκλήρου από βιοσυμβατά υλικά, η συσκευή διασπάται φυσικά στα βιολογικά υγρά του σώματος, εξαλείφοντας την ανάγκη χειρουργικής αφαίρεσης.
«Αναπτύξαμε τον μικρότερο, από όσο γνωρίζουμε, βηματοδότη στον κόσμο», δήλωσε ο John A. Rogers, ερευνητής βιοηλεκτρονικής στο Northwestern που ηγήθηκε της ανάπτυξης. «Υπάρχει ζωτική ανάγκη για προσωρινούς βηματοδότες στο πλαίσιο παιδιατρικών καρδιοχειρουργικών επεμβάσεων και αυτή είναι μια περίπτωση χρήσης όπου η μικρογραφία του μεγέθους είναι απίστευτα σημαντική. Όσον αφορά το φορτίο της συσκευής στο σώμα – όσο μικρότερο, τόσο το καλύτερο».
Ο σχεδιασμός του βηματοδότη είναι ιδιαίτερα ευνοϊκός για τα νεογέννητα, των οποίων οι μικρές, ευαίσθητες καρδιές απαιτούν ακριβείς και ελάχιστα επεμβατικές λύσεις. Ο Igor Efimov, πειραματικός καρδιολόγος στο Northwestern και συν-επικεφαλής της μελέτης, υπογράμμισε αυτή την εφαρμογή. «Το κύριο κίνητρό μας ήταν τα παιδιά», δήλωσε ο Efimov. «Περίπου το 1% των παιδιών γεννιούνται με συγγενείς καρδιακές ανωμαλίες – ανεξάρτητα από το αν ζουν σε χώρα με χαμηλό ή υψηλό εισόδημα. Τα καλά νέα είναι ότι αυτά τα παιδιά χρειάζονται μόνο προσωρινή βηματοδότηση μετά από μια χειρουργική επέμβαση. Σε περίπου επτά ημέρες περίπου, οι καρδιές των περισσότερων ασθενών θα αποκατασταθούν από μόνες τους. Αλλά αυτές οι επτά ημέρες είναι απολύτως κρίσιμες. Τώρα, μπορούμε να τοποθετήσουμε αυτόν τον μικροσκοπικό βηματοδότη στην καρδιά ενός παιδιού και να τη διεγείρουμε με μια μαλακή, απαλή, φορετή συσκευή. Και δεν είναι απαραίτητη καμία πρόσθετη χειρουργική επέμβαση για την αφαίρεσή του».
Η μελέτη κατέδειξε την αποτελεσματικότητα του βηματοδότη σε πολλαπλές δοκιμές που αφορούσαν τόσο μεγάλα και μικρά ζωικά μοντέλα, όσο και καρδιές ανθρώπων από θανόντες δωρητές οργάνων. Η εργασία αυτή βασίζεται σε μια προηγούμενη συνεργασία μεταξύ των Rogers και Efimov, κατά την οποία ανέπτυξαν την πρώτη διαλυτή συσκευή για προσωρινή βηματοδότηση της καρδιάς. Οι προσωρινοί βηματοδότες απαιτούνται συχνά μετά από χειρουργικές επεμβάσεις, είτε ως γέφυρα για μόνιμες συσκευές είτε για να βοηθήσουν την ανάρρωση με την αποκατάσταση ενός φυσιολογικού καρδιακού ρυθμού.
Η ομάδα ελπίζει ότι η εργασία της θα καλύψει κρίσιμες ανάγκες για ασθενείς που χρειάζονται βραχυπρόθεσμη καρδιακή υποστήριξη, ιδίως νεογέννητα που αναρρώνουν από χειρουργική επέμβαση.
[via]
