Имплантируемые кардиостимуляторы являются проверенным и относительно безопасным методом лечения, однако они связаны с определенными рисками, поскольку требуют хирургического вмешательства и напрямую воздействуют на сердце. В отличие от них, ультразвук проникает в тело безопасно, отражаясь и резонируя от различных тканей. Ранее проведенные исследования на животных продемонстрировали, что сфокусированные ультразвуковые импульсы могут безопасно активировать сердечные клетки, хотя эффект был непостоянным и слабым.
В новом исследовании ученые из Массачусетского технологического института (США) использовали соногенетику, которая предполагает генетическую модификацию клеток для повышения их реакции на ультразвук. В лабораторных условиях они получили сердечные клетки из эмбриональных стволовых клеток и внесли генетические изменения, увеличивающие их чувствительность к ультразвуковым волнам, создав ионные каналы, которые быстрее открываются под их воздействием.
Команда разработала основу ультразвукового кардиостимулятора в виде наклейки размером с почтовую марку, оснащенной крошечными ультразвуковыми преобразователями. Липкая часть устройства изготовлена из гидрогелевого материала, который надежно прилипает к коже, но пропускает ультразвуковые импульсы без ослабления. В ходе экспериментов с модифицированными клетками сердца было установлено, что они сокращаются синхронно с ультразвуковыми волнами, в отличие от немодифицированных клеток.
На крысах исследователи сначала вводили соногенетический раствор для усиления ультразвука, затем прикрепляли миниатюрную версию кардиостимулятора к их груди. Включив устройство, они наблюдали, как ультразвук быстро нормализует сердечную деятельность. У некоторых крыс с замедленным сердцебиением частота сердечных сокращений восстановилась, а у других с нерегулярным ритмом сердцебиение стало стабильным и синхронизировалось с ультразвуковыми волнами.
Информация в статье носит справочный характер и не заменяет консультацию врача. Перед применением рекомендаций обратитесь к специалисту.
Эта концепция может быть полезна не только для сердца. Мы верим, что однажды у нас появятся наклейки для разных частей тела, которые смогут обеспечивать долгосрочную визуализацию, мониторинг и терапевтическую стимуляцию с обратной связью.
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.