Nieuwe pacemaker voedt zichzelf met hartslagen en kan levenslang meegaan
Een team van Chinese wetenschappers heeft een revolutionaire pacemaker ontwikkeld die zichzelf van stroom voorziet door de hartslag zelf op te wekken, een doorbraak die levenslange hartimplantaten eindelijk tot leven zou kunnen wekken.
Het apparaat - beschreven in een studie in Nature Biomedical Engineering - pakt een kritieke tekortkoming in de huidige medische technologie aan. Traditionele pacemakers werken op batterijen die na ongeveer 10 jaar leeg raken, waardoor patiënten gedwongen worden om riskante en dure operaties te ondergaan om ze te vervangen. Dit nieuwe miniatuurapparaat is daarentegen ontworpen om oneindig te werken, waardoor wat de hoofdauteur van het artikel "symbiotische bio-elektronica" noemt, ontstaat
De pacemaker is in zeven jaar ontwikkeld door een samenwerkingsverband van de Universiteit van de Chinese Academie van Wetenschappen (UCAS), de Tsinghua Universiteit en de Peking Universiteit en maakt gebruik van een unieke "geïntegreerde energie-regeneratiemodule"
Deze zet de kinetische energie van de hartbeweging om in elektriciteit via elektromagnetische inductie. Om de duurzaamheid te garanderen, ontwierp het team een vereenvoudigd magnetisch levitatiesysteem dat wrijving minimaliseert. In laboratoriumtests waarbij 300 miljoen hartslagen werden gesimuleerd - gelijk aan 10 jaar gebruik - vertoonde het apparaat slechts 4% slijtage.
Het afgegeven vermogen is al even indrukwekkend. De pacemaker genereert gemiddeld 120 microwatt, veel meer dan de 10 microwatt die nodig is voor een stabiele werking.
Het apparaat heeft geen afleidingen, heeft de grootte van een capsule en is gemaakt van biocompatibele materialen, waardoor het via de femorale ader geïmplanteerd kan worden met behulp van een minimaal invasieve katheter. In een proef van een maand met een varken met ernstige bradycardie (trage hartslag), hield de pacemaker met succes een normaal ritme aan, waarbij alleen de energie van de hartslagen van het dier werd gebruikt.
Ouyang, een universitair hoofddocent aan de UCAS, verklaarde dat het team ernaar streeft om het apparaat vóór 2030 klinisch te testen. Het doel is om een apparaat te produceren dat twee tot drie keer langer meegaat dan de huidige import - die tot 160.000 yuan ($22.969) kan kosten - tegen een fractie van de prijs. De onderzoekers geloven dat deze "energy harvesting" technologie uiteindelijk kan worden toegepast op andere implanteerbare apparaten die worden gebruikt voor botherstel, neurale regulatie en pijnbestrijding.
