Ikerketak erakusten du lehen aldiz txerrietan arrakastaz probatu den bihotz-taupada-markagailu berritzaile bat
Gure bihotza bere barnearen bidez erritmoa mantentzen du taupada-markagailua nodo sinoaurial deritzona (SA nodoa), goiko eskuineko ganbaran kokatutako nodo sinusala ere deitua. Barne taupada-markagailu honek 60-100 aldiz karga elektrikoa askatzen du minutu batean eta energia honek bihotz-muskuluetan uzkurdurak egiten ditu, gure bihotzak odola gure gorputzean zehar ponpatzen uzten dutenak. Zahartu ahala edo gaixotasun bat hartzen dugun heinean, barne hau taupada-markagailua ezin da bihotzaren taupadak behar bezala mantentzeko. Bihotz-taupada irregularrak aritmia izeneko egoera batek ere eragiten ditu, eta horrek bihotzaren erritmo normala moteltzen du. Galera horren ordez, bihotz tradizionala taupada-markagailua – bateriaz funtzionatzen duen gailu elektroniko bat – paziente baten barruan kirurgikoki inplanta daiteke, taupadak erregularizatzeko eta bihotzaren taupadak etengabe mantentzeko.
Bihotzeko taupada-markagailu tradizionala
Gailua lepoko hezur ondoan azalaren azpian ezartzen den bateriaz elikatzen den pultsu-sorgailuz osatuta dago. Gailua bihotzera konektatzen duten hari isolatuak ere baditu. Zirkuitu elektronikoak seinale elektrikoak sortzen ditu eta elektrodoen bidez bihotzera igortzen dira. Taupada-markagailua bizitzak salbatzeko gailua da; hala ere, egungo taupada-markagailuaren muga nabarmen bat da 5 eta 12 urte bitarteko edozein unetan ordezkatu behar direla instalatzen direnean bateriaren bizitza mugatua dela eta. Inplantazioa kirurgia inbaditzaile baten bidez bakarrik egin daiteke anestesia lokala erabiliz, eta hori bera zaila da pazientearen bularreko barrunbea ireki behar baita. Kirurgia garestia ez ezik, pazientearen konplikazioak, infekzioak edota odoljarioak izateko arriskua areagotzen du. Beste taupada-markagailu txiki bat diseinatu da, kateter baten bidez ezar daitekeena kirurgia saihestuz, baina oraindik probak egiten ari dira.
Ikertzaileak eraikuntzan zentratu dira bihotz-taupada-markagailuak eta horrek, bestela, bateriaren ordez pertsona baten taupadetako energia naturala erabil dezake. Teorian, horrelako taupada-markagailu bat ez litzateke ordezkatu beharko paziente baten barruan ezarri ondoren. Plutoniozko taupada-markagailuak hamarkada asko lehenago fabrikatu dira. Taupada-markagailu berrien diseinu esperimentalak hainbat muga izan ditu orain arte, hala nola, bere potentzia eta miniaturizazioaren konplikazioak mugatzen dituen diseinu-egitura zurruna.
Diseinu berezia duen bateriarik gabeko taupada-markagailu berritzailea
urtean argitaratutako ikerketa berri batean ACS Nano Txinako Shanghaiko Zientzia eta Teknologiako Giltza Nazionaleko Laborategiko ikertzaileek eleberri txiki bat diseinatzeari ekin zioten taupada-markagailua Norberaren taupadaren energiaz elika daitekeen gailua eta txerrietan probatu zuten gailu hau. Gailu berria bihotzaren azpian sartu daiteke lepoko hezurren ondoan baino, ohiko taupada-markagailuekin bezala. Taupada-markagailua norberaren bihotzaren eta gailuaren arteko harreman sinbiotiko ideal batean oinarritzen da.
Taupada-markagailu berri honen diseinua plastikozko marko malgu txiki bat eginez hasi zen. Marko hau geruza piezoelektrikoekin lotzen zen eta horiek tolestuta energia sortzen dute. Zati hau, energia 'harvester' izenekoa, txip batean jarri zen. Gailua txerrietan ezarri zen eta ikusi zen animalien taupadak markoaren forma alda zezakeela (okertu) eta horrela bateriaz elikatzen den baten baliokide den energia (potentzia) nahikoa sortuz. taupada-markagailua. Gailuaren plastikozko marko malguak bihotzeko energia gehiago harrapatzeko aukera ematen du, kasu gogorrak dituzten taupada-markagailu tradizionalekin alderatuta.
Gizakiak txerrien oso antzeko fisiologia duenez, hau taupada-markagailua gizakiengan ere ondo funtziona dezake. Ikertzaileek jorratu beharreko arazo tekniko batzuk nabarmentzen dituzte, adibidez gailuak hiru teknologia bereizi ditu: energia biltzailea, taupada-markagailua txipa eta hariak - gailu batean integratu behar direnak. Animalietan eta gizakietan egindako proba gehiago egiteak gailuaren epe luzerako egonkortasuna baiezta dezake. Gailu horrek arrakasta izanez gero, kirurgia inbaditzailea behin bakarrik beharko du pazientearen konplikazioak izateko arriskua murrizteko. Gailu berri honen muga nagusi bat izan liteke medikuek ezin izatea pazienteak urrunetik kontrolatu bateriaz funtzionatzen duten taupada-markagailuen kasuan bezala.
***
{Jatorrizko ikerketa-lana irakur dezakezu behean aipatzen den DOI estekan aipaturiko iturrien zerrendan}
Iturria (k)
Ning L et al. 2019. Bihotz-taupadaren energia naturalaren bidez benetako bihotz-taupada-markagailu bat elikatzea. ACS Nano. https://doi.org/10.1021/acsnano.8b08567
