ضربان قلب بهجای باتری؛ معرفی ضربانساز خودتأمین جدید که میتواند عمر ایمپلنتهای قلبی را متحول کند
پژوهشگران چینی از توسعه یک ضربانساز قلبی خودتأمین خبر دادهاند که با استفاده از انرژی ضربانهای خود قلب کار میکند و میتواند نیاز به تعویض باتری و جراحیهای مکرر را از بین ببرد. این دستگاه کپسولی و بدون لید، در مطالعهای که در نشریه Nature Biomedical Engineering منتشر و بهعنوان گامی مهم بهسوی ایمپلنتهای مادامالعمر معرفی شده؛ رویکردی که هزینهها و ریسکهای درمانی را کاهش میدهد.
ضربانسازهای متداول به باتریهایی وابستهاند که معمولاً پس از حدود ۱۰ سال تخلیه میشوند و بیمار را ناچار به جراحی تعویض میکنند. تیم تحقیقاتی این پروژه، این محدودیت را یکی از ضعفهای اصلی فناوری فعلی میداند. در مقابل، دستگاه جدید با مفهوم الکترونیک زیستی همزیست طراحی شده و انرژی موردنیاز خود را مستقیماً از حرکت طبیعی قلب تأمین میکند، بدون آنکه به منبع انرژی خارجی نیاز داشته باشد.
این پروژه حاصل بیش از هفت سال همکاری میان دانشگاه آکادمی علوم چین، دانشگاه تسینگهوا و دانشگاه پکن است. هسته اصلی آن، یک ماژول یکپارچه بازیابی انرژی است که حرکت مکانیکی قلب را از طریق القای الکترومغناطیسی به برق تبدیل میکند. برای افزایش دوام، پژوهشگران از یک سامانه سادهشده تعلیق مغناطیسی استفاده کردهاند که اصطکاک را به حداقل میرساند.
در آزمایشهای آزمایشگاهی، این سامانه توانست ۳۰۰ میلیون ضربان قلب شبیهسازیشده، معادل حدود ۱۰ سال عملکرد، را با تنها چهار درصد فرسودگی پشت سر بگذارد. توان تولیدی دستگاه بهطور متوسط ۱۲۰ میکرووات گزارش شده که بهمراتب بالاتر از ۱۰ میکرووات موردنیاز برای عملکرد پایدار ضربانساز است و حاشیه اطمینان مناسبی ایجاد میکند.
این ضربانساز کپسولی از مواد زیستسازگار ساخته شده و از طریق ورید فمورال با کاتتر و بهصورت کمتهاجمی کاشته میشود. در یک آزمایش یکماهه روی خوکی با برادیکاردی شدید، دستگاه توانست تنها با انرژی برداشتشده از ضربان قلب، ریتم طبیعی را حفظ کند. پژوهشگران هدفگذاری کردهاند تا پیش از ۲۰۳۰ به مرحله کارآزمایی بالینی برسند و این فناوری را به دیگر ایمپلنتها نیز گسترش دهند.
