Кардиостимуляторы, кохлеарные имплантаты и дефибрилляторы — это устройства, которые спасают жизни, но все они требуют источника питания. Батареи занимают много места, со временем разряжаются, а попытки сделать их меньшими приводят к снижению емкости. Группа инженеров из Массачусетского университета в Амхерсте предложила решение, способное убрать необходимость в аккумуляторах для имплантируемой электроники. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.
Идея заключается в том, чтобы использовать энергию, вырабатываемую клетками тела человека. Каждая клетка функционирует как мини-электростанция, производя как электрическую, так и механическую энергию. Исследователи предлагают перейти от традиционного централизованного питания на батарейках к распределенной системе, основанной на биологических принципах.
Для разработки устройства использовались тонкие ленты из цирконата-титаната свинца (ЦТС), которые преобразуют механическую энергию в электрическую. Эти ленты были нанесены на гибкую полимерную платформу и засеяны человеческими кардиомиоцитами — клетками сердечной ткани. В процессе роста клетки интегрировались в платформу, создавая устройство, которое выглядит как живая ткань и функционирует как аккумулятор, не требующий замены.
Человеческое тело работает непрерывно, и каждая клетка производит свою энергию. Новая система генерирует мощность в десять раз больше, чем устройства с централизованным питанием. Ультратонкие пленки можно укладывать слоями, увеличивая доступную энергию без потери гибкости и целостности устройства. Система является максимально неинвазивной, поскольку организм воспринимает её как собственную ткань, что снижает риск отторжения. Технология пока проверена только в лабораторных условиях, но её перспективы позволяют предположить, что медицинские имплантаты будущего смогут работать без батарей.
Информация в статье носит справочный характер и не заменяет консультацию врача. Перед применением рекомендаций обратитесь к специалисту.
Ранее Наука Mail сообщала о представлении самого маленького в мире кардиостимулятора.
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.