Кардиостимуляторы, кохлеарные имплантаты и дефибрилляторы являются важными медицинскими устройствами, но все они требуют источника питания. Батареи часто велики, со временем разряжаются, а их уменьшение может привести к снижению ёмкости. Группа инженеров из Массачусетского университета в Амхерсте разработала решение, которое может полностью освободить имплантируемую электронику от необходимости в аккумуляторах. Результаты были опубликованы в журнале Science Advances.
Основная идея заключается в использовании энергии, вырабатываемой клетками человеческого тела. Каждая клетка функционирует как мини-электростанция, производя как электрическую, так и механическую энергию. Исследователи предлагают перейти от традиционного централизованного питания на батарейках к распределённой системе, основанной на биологических принципах.
Для создания устройства учёные использовали тонкие ленты из цирконата-титаната свинца (ЦТС), которые преобразуют механическую энергию в электрическую. Эти ленты были размещены на ультратонкой гибкой полимерной платформе, на которую были нанесены человеческие кардиомиоциты — клетки сердечной ткани. В процессе роста клетки интегрировались в платформу, создав устройство, которое выглядит как живая ткань и функционирует как аккумулятор без необходимости в замене.
Человеческое тело постоянно производит энергию, и новая система демонстрирует плотность мощности в десять раз выше, чем у традиционных устройств с централизованным питанием. Ультратонкие пленки могут укладываться слоями, что увеличивает доступную энергию, не теряя при этом гибкости. Эта система также максимально неинвазивна, так как организм воспринимает устройство как свою собственную ткань. Хотя технология пока протестирована только в лабораторных условиях, её будущее многообещающе — медицинские имплантаты могут начать работать без батареек.
Информация в статье носит справочный характер и не заменяет консультацию врача. Перед применением рекомендаций обратитесь к специалисту.
Ранее Наука Mail сообщала о самом маленьком в мире кардиостимуляторе.
Фото: hi-tech.mail.ru
Материалы проходят проверку с учетом современных клинических рекомендаций, научных данных и практического опыта врачей. Основная задача Медколлегии — обеспечить достоверность, актуальность и понятность медицинской информации для пользователей.