Найменший кардіостимулятор розміром з рисове зернятко

Сучасна медицина зробила ще один крок до майбутнього: американські вчені розробили найменший у світі кардіостимулятор, розмір якого не перевищує рисове зерно. Цей бездротовий пристрій, товщиною лише один міліметр і довжиною 3,5 міліметра, може бути введений в організм за допомогою шприца, керується світлом і розчиняється після виконання своєї функції. Хоча до тестування на людях ще кілька років, дослідники називають цей винахід «трансформаційним проривом», який може змінити не лише кардіологію, а й інші галузі медицини.

Кардіостимулятори відіграють ключову роль у лікуванні серцевих аритмій, забезпечуючи нормальний ритм серця за допомогою електричних імпульсів. Сьогодні мільйони людей у світі живуть із постійними кардіостимуляторами, але потреба в тимчасових пристроях також значна. Зокрема, приблизно один відсоток дітей, народжених із вродженими вадами серця, потребує тимчасового кардіостимулятора протягом тижня після операції. Дорослі, які відновлюються після хірургічного втручання на серці, також можуть потребувати такого пристрою для стабілізації серцевого ритму.

Традиційні тимчасові кардіостимулятори встановлюються шляхом хірургічного вшивання електродів у серцевий м’яз, а дроти з’єднуються із зовнішнім пристроєм на грудях пацієнта. Після завершення періоду використання дроти витягують, що може спричинити ускладнення, включно з кровотечами. Сумнозвісним прикладом є смерть Ніла Армстронга, першого астронавта, який ступив на Місяць: у 2012 році він помер від внутрішньої кровотечі після видалення тимчасового кардіостимулятора. Новий пристрій, розроблений командою під керівництвом Джона Роджерса з Північно-Західного університету, усуває ці ризики завдяки бездротовій технології та здатності розчинятися в організмі.

Пристрій працює у парі з м’яким пластиром, який розміщується на грудях пацієнта. Пластир відстежує серцевий ритм і, у разі виявлення аритмії, автоматично надсилає світлові сигнали, що вказують кардіостимулятору, який ритм необхідно стимулювати. Живлення забезпечує гальванічна комірка, яка використовує рідини організму для перетворення хімічної енергії в електричні імпульси. Ця технологія дозволяє кардіостимулятору функціонувати автономно, без зовнішніх джерел живлення чи громіздких проводів.

Дослідження, опубліковане в журналі Nature, показало успішні результати тестування пристрою на тваринах — мишах, щурах, свинях і собаках, а також на тканинах людського серця в лабораторних умовах. За словами Джона Роджерса, перші випробування на людях можуть розпочатися через два-три роки. Для цього його лабораторія вже заснувала стартап, який займатиметься комерціалізацією технології. Роджерс також зазначає, що базова технологія може мати ширше застосування, відкриваючи нові можливості для вирішення проблем у сфері охорони здоров’я, таких як регенерація нервів чи загоєння ран.

Незалежні експерти високо оцінили розробку. Божі Тянь, чия лабораторія в Університеті Чикаго також працює над кардіостимуляторами, керованими світлом, назвав пристрій «значним кроком вперед». За його словами, це не просто прорив у кардіології, а зміна парадигми в біоелектронній медицині. Технологія відкриває двері до створення інтелектуальних імплантів, які можуть інтегруватися з організмом і виконувати різноманітні функції — від стимуляції тканин до моніторингу стану здоров’я.

Серцеві захворювання залишаються головною причиною смертності у світі, за даними Всесвітньої організації охорони здоров’я. У цьому контексті розробка інноваційних рішень, таких як цей кардіостимулятор, є критично важливою. Традиційні методи лікування аритмій часто пов’язані з ризиками та дискомфортом для пацієнтів, особливо для дітей із вродженими вадами серця. Новий пристрій обіцяє зробити процес безпечнішим і менш інвазивним, дозволяючи лікарям зосередитися на відновленні здоров’я, а не на боротьбі з ускладненнями.

Попри те, що шлях до клінічного застосування ще довгий, потенціал цього винаходу важко переоцінити. Він не лише пропонує рішення для тих, хто потребує тимчасової підтримки серця, але й задає новий стандарт для медичних імплантів. У майбутньому подібні технології можуть стати основою для створення пристроїв, які інтегруються з організмом настільки природно, що їхня присутність буде непомітною для пацієнта. Поки що ж цей крихітний кардіостимулятор, розміром із рисове зерно, є символом того, як наука може змінювати життя, долаючи навіть найскладніші виклики.