1 000
Не позднее
1 января 2025
прогноз сбудется
Медицина

Энергией сердца начнут подзаряжать кардиостимуляторы

Как полагают исследователи из американского Дартмутского колледжа, сердечный ритм достаточно мощен, чтобы подзаряжать медицинские аппараты

Сводная информация по прогнозу редактировать информацию

06.02.2019 - Как полагают исследователи из американского Дартмутского колледжа, сердечный ритм достаточно мощен, чтобы подзаряжать медицинские аппараты, спасающие человеческие жизни. Инженеры этого колледжа разработали компактное устройство, собирающее кинетическую энергию сердца и превращающую её в электричество. Последним можно питать многие виды имплантируемой электроники.
Подходящие компактные аккумуляторы функционируют в дефибрилляторах, кардиостимуляторах и прочих жизненно важных устройствах. Обычно их приходится менять раз в 5-10 лет, проводя ради этого дорогую и рискованную операцию. Так что проблема наличия рабочего источника энергии, позволяющего имплантируемым аппаратам работать всю жизнь, невероятно актуальна.
Важно также не мешать функционированию организма в целом. Главные требования к устройству — биосовместимость, гибкость, лёгкость и компактность, а также совместимость с имеющимися имплантируемыми устройствами и масштабируемость до многофункциональности.
Имеющиеся кардиостимуляторы предлагают изменить. Кинетическая энергия будет собираться с главного электрода, что крепится к сердцу, а затем преобразовываться в электричество для аккумуляторов. Собирающий её материал и электрод образуют тонкую пьезоэлектрическую полимерную пленку «PVDF». Если добавить на неё особую пористую структуру, то она сможет работать даже с малым механическим движением. Устройство может быть и датчиком, отслеживающим в режиме реального времени состояние пациента. Разработка уже испытывалась на животных в течение 3 лет. Через некоторое время учёные надеются получить разрешение на его тестирование на людях. Они надеются, что на рынке их изобретение окажется в течение 5 лет. https://24gadget.ru/1161068171-energiey-serdca-nachnut-podzaryazhat-kard...

23 февраля 2019
User Image4teller(87)%
Китайские ученые создали пьезоэлектрический генератор для питания электрокардиостимулятора от сокращений сердечной мышцы. Разработчики успешно подтвердили работоспособность устройства на свинье, которой был имплантирован пьезоэлектрический генератор, подключенный к кардиостимулятору с извлеченным аккумулятором. Статья с описанием разработки и экспериментов опубликована в ACS Nano. Электрокардиостимулятор представляет собой устройство, поддерживающее определенный режим работы сердца благодаря созданию электрических импульсов, заставляющих сердечную мышцу сокращаться. Такие устройства имплантируют в грудную полость и снабжают их аккумулятором, способным поддерживать работу кардиостимулятора на протяжении нескольких лет. После выработки аккумулятора пациентам приходится снова проходить через операцию, во время которой производится замена аккумулятора или самого кардиостимулятора. Поскольку сокращения сердечной мышцы можно рассматривать как источник энергии, инженеры давно работают над созданием электрокардиостимуляторов, способных обходиться без аккумулятора. К примеру, для этого уже использовали пьезоэлектрические генераторы и внешний источник питания. Однако пока такие разработки не проходили полноценных испытаний на животных, во время которых кардиостимулятор получал питание от такого генератора. Группа ученых под руководством Хао Чжана (Hao Zhang) из Второго военно-медицинского университета Китая впервые провела испытания, во время которых имплантированный пьезоэлектрический генератор запитал электрокардиостимулятор внутри живого организма. Генератор имеет размер около трех сантиметров и в профиль напоминает сильно сжатую цифру 8. Поскольку каркас генератора состоит из упругого полиэтилентерефталата, такая форма позволяет генератору сжиматься и возвращать свою форму после этого. С обеих сторон каркаса генератора закреплены композитные пьезоэлектрические полоски из двух соединений на основе свинца. Эти полоски окружены пленками хрома и золота, выступающими в качестве электродов. Принцип работы генератора основан на том, что при деформации пьезоэлектрический слой вырабатывает электричество, причем это происходит и во время сжатия и во время возвращения исходной формы. После создания прототипов авторы исследовали их свойства сначала в лабораторных условиях (in vitro), а затем и внутри животного (in vivo). Для лабораторных испытаний инженеры создали упрощенную модель, имитирующую периодические сжатия сердечной мышцы. Она состоит из небольшой емкости с водой, на дне которой закреплен генератор. На него периодически давит поршень со сжимающимся полимерным наконечником, имитирующим ткань на внешней поверхности сердца. С помощью такой модели авторы протестировали общую работоспособность конструкции генератора, а также выяснили, что при подключении двух пьезоэлектрических слоев по параллельной схеме мощность возрастает в более чем два раза по сравнению с последовательным подключением и составляет 33 микроватта. Главная часть работы — испытания in vivo, проведенные на Йоркширской свинье. Ученые закрепили на сердце свиньи генератор, подключили его к выпрямителю тока, который в свою очередь был подключен к электрокардиостимулятору с извлеченным аккумулятором. Во время работы электрокардиостимулятор был настроен на 80 сокращений в минуту и сумел поддерживать аналогичную частоту сокращения сердечной мышцы, хотя без его применения частота пульса свиньи составляла 60-70 сокращений в минуту. Кроме того, вывод об успешной работе кардиостимулятора авторы работы сделали, проанализировав параметры комплекса QRS (типичные «зубцы», наблюдаемые на электрокардиограмме во время каждого цикла сердечных сокращений).
Существующие похожие прогнозы
Не позднее
10 января 2030
прогноз сбудется
Медицина
Исследователи из Университета Британской Колумбии нашли способ «очистить» донорскую кровь, чтобы ее можно было переливать людям с любой группой крови.
Примерно
19 сентября 2027
прогноз сбудется
Медицина
Некоторые части сердца уже в скором времени будут печатать на 3D-принтерах и использовать для восстановления работы сердечной мышцы
Примерно
31 декабря 2046
прогноз сбудется
Медицина
Группе ученых из США удалось синтезировать вещество, которое в будущем сможет заменить алкоголь
Примерно
31 декабря 2023
прогноз сбудется
Медицина
"На Варшавском шоссе, 46 развернется инновационное производство в сфере ядерной медицины", - написал Собянин. Ядерная медицина связана с диагностикой и лучевой терапией рака
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Медицина
Недавно группе ученых из Колорадского университета удалось вылечить рак при помощи лекарства от малярии.
Примерно
11 марта 2029
прогноз сбудется
Медицина
Сегодня стоимость таких имплантаций может достигать сотен тысяч рублей, если делать их в платных клиниках
Примерно
19 ноября 2028
прогноз сбудется
Медицина
Ученые во главе с Паоло Де Коппи (Paolo De Coppi) впервые создали функциональный пищевод из стволовых клеток и успешно пересадили его мышам.
Примерно
31 декабря 2028
прогноз сбудется
Медицина
Генетический подход может использоваться в будущем при отборе космонавтов, сообщила журналистам заместитель директора Института медико- биологических проблем (ИМБП) РАН
Примерно
19 марта 2023
прогноз сбудется
Медицина
Ученые пытаются внедрить в сердце пациента его биологические клетки, которые будут генерировать электрические импульсы. Такие клетки присутствуют в сердце и отвечают за его ритм
Примерно
21 мая 2022
прогноз сбудется
Медицина
По оценкам исследователей, в 2016 году мигренью страдали больше миллиарда человек по всему миру. Примерно у 14 процентов больных бывает больше пяти приступов в месяц

Смотрите индивидуальную Ленту новостей, настроенную по вашим интересам

Настройте вашу ленту: подпишитесь на прогнозы и мнения авторов сайта, своих друзей, экспертов, СМИ или блогеров

Поиск будущих событий    Тенденции    Календарь    Завершенные прогнозы