Il nuovo modello, che non è stato testato sull’uomo, comprende quattro strutture a forma di petalo realizzate con una pellicola sottile e flessibile, che contengono fonti di luce e un elettrodo di registrazione. È interessante notare che i petali accolgono il cuore mentre cambia forma per battere e si ripiegano addirittura intorno ai lati dell’organo che lo protegge.

Il nuovo pacemaker usa la luce per ‘influenzare’ il cuore

“Gli attuali pacemaker registrano fondamentalmente una semplice soglia e ti dicono: ‘Sta entrando in aritmia, ora fai uno shock'”, ha detto Gutruf. “Ma questo dispositivo ha a bordo un computer che permette di inserire diversi algoritmi che consentono di regolare il ritmo in modo più sofisticato. È fatto per la ricerca”.

Invece di segnali elettrici, il nuovo pacemaker utilizza la luce per influenzare il cuore. Ciò consente di continuare a registrare informazioni quando il pacemaker deve defibrillare. Questo non viene perfezionato negli attuali pacemaker, in quanto il segnale elettrico della defibrillazione può ostacolare la registrazione, dando un’immagine “incompleta” degli episodi cardiaci.

Il dispositivo non richiede una batteria, evitando così ai pazienti con pacemaker di sostituire la batteria del dispositivo ogni cinque-sette anni.

Il modello attuale ha avuto successo nei modelli animali. Una volta ampliato il lavoro, il pacemaker potrebbe essere un vero e proprio salvavita per milioni di persone.

Estratto dello studio:

Il monitoraggio e il controllo della funzione cardiaca sono fondamentali per studiare la fisiopatologia cardiovascolare e sviluppare terapie salvavita. Tuttavia, la stimolazione cronica del cuore in soggetti di piccola taglia che si muovono liberamente e che presentano una varietà di genotipi e fenotipi è attualmente difficile. In particolare, non è possibile controllare in tempo reale la funzione cardiaca con un’elevata risoluzione spaziale e temporale. Qui presentiamo un dispositivo wireless senza batteria con calcolo a bordo per il controllo cardiaco in tempo reale con stimolazione multisito che consente la modulazione optogenetica dell’intero cuore del roditore. L’integrazione perfetta della biointerfaccia con il cuore è consentita dalla progettazione guidata dall’apprendimento automatico di array ultrasottili. La stimolazione a lungo termine, la registrazione e il calcolo a bordo sono stati dimostrati in animali che si muovevano liberamente. Questa classe di dispositivi consente nuovi modelli di insufficienza cardiaca e offre una piattaforma per testare paradigmi terapeutici in tempo reale su scale temporali croniche, fornendo i mezzi per controllare la funzione cardiaca in modo continuo per tutta la vita del soggetto.

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