Разработан самый тонкий в мире кардиостимулятор на основе графена
Фото: sfam_photo / Shutterstock / Fotodom
Исследовательская группа из Северо-Западного и Техасского университетов разработали самый тонкий в мире кардиостимулятор на основе графена. По словам авторов, устройство напоминает переводную татуировку, а по толщине не превышает небольшую прядь волос. Результаты работы опубликованы в журнале Advanced Materials.
Новый аппарат в отличие от современных кардиостимуляторов и имплантированных дефибрилляторов, плохо закрепляющихся на сердце (поскольку орган мягкий и имеет изогнутую форму, а традиционные устройства жесткие), легко соединяется с сердцем за счет гибкости и мягкости. Кроме того, имплантат достаточно эластичный и прочный, чтобы выдерживать движения бьющегося сердца.
В процессе экспериментов на мышах специалисты имплантировали устройство, которое смогло успешно распознавать и контролировать нерегулярные сердечные ритмы (аритмия), не изменяя естественное биение сердца. При этом аппарат полностью прозрачен, что позволяет медикам беспрепятственно использовать внешний источник света для записи и стимуляции сердца с помощью устройства.
Инновационной стала и техника изготовления графенового кардиостимулятора. Для начала ученые поместили графен внутрь гибкой силиконовой мембраны с отверстием, необходимым для обеспечения доступа к внутреннему электроду. Затем они добавили золотую ленту (толщиной десять микрон) на герметизирующий слой, чтобы она служила электрическим соединением между графеном и внешней электроникой для измерения и стимуляции сердца. Общая толщина всех слоев составила около 100 микрон.
Испытания показали, что аппарат эффективно выполнял свою функцию в течение 60 дней на бьющемся сердце при температуре тела, что сопоставимо с продолжительностью работы временных кардиостимуляторов.