Ученые нашли способ заряжать кардиостимуляторы от энергии ударов сердца

Международная команда исследователей разработала устройство, способное решить основную проблему современных кардиостимуляторов — необходимость регулярной замены элементов питания. Безэлектродные кардиостимуляторы, появившиеся в 2010 году, устанавливаются непосредственно в правый желудочек сердца и поддерживают его ритм. Однако батареи таких приборов рассчитаны в среднем на 8-17 лет работы. После их разрядки пациентам требуется сложная операция, во время которой старый аппарат часто оставляют внутри, а рядом имплантируют новый.

Разработчики поставили цель создать генератор без традиционной батареи, получающий энергию от естественных процессов в организме, таких как кровоток, дыхание или сердечные сокращения. Ключевым требованием была компактность и способность выдерживать миллионы циклов работы. Исследователям удалось интегрировать миниатюрный генератор прямо в капсулу кардиостимулятора, не увеличивая его исходные габариты.

В основе нового устройства лежат два крошечных колебательных элемента, представляющих собой пары тонких пластин. Одна сторона пластин покрыта медью, а другая — специальной полимерной пленкой. Во время сокращения сердечной мышцы пластины смыкаются и размыкаются, вырабатывая электрический заряд, который направляется в электронику или накапливается в конденсаторе.

Успешные испытания были проведены на сердце свиньи. Имплантированный аппарат в течение месяца стабильно обеспечивал кардиостимулятор необходимой энергией для выработки электрических импульсов. Авторы разработки, чьи результаты были опубликованы в научном журнале Science Advances, подчеркивают, что до начала клинических испытаний на людях потребуется провести еще ряд дополнительных исследований.