Chicago Üniversitesi'ndeki bilim insanları, insan saçından daha ince, kablosuz ve tamamen optik bir fiberden gelen ışıkla çalışan yeni bir kalp pili geliştirdi. İnvaziv olmayan cihaz, kalp aktivitesini düzenlemeye yardımcı olabilir ve hatta Parkinson gibi rahatsızlıkların semptomlarını tedavi etmek için nöronları belirli bir düzende uyarabilir.
Kalp, çok dikkatli bir şekilde zamanlanmış bir dizi elektrik sinyali sayesinde pompalanır, ancak bu sinyaller zamanın dışına çıkarsa, felç, kalp krizi ve hatta organın ölümcül bir şekilde arızalanması gibi her türlü soruna yol açabilir. Kalp pilleri bu anormal ritimleri izler ve düzeltir, ancak invaziv ameliyatlar gerektirir ve kendi risklerini de beraberinde getirir.
Yeni cihaz çok daha az invazivdir – sadece bir mikrometre kalınlığında ince bir film olup, bir insan saçından yaklaşık 100 kat daha incedir veya yakın zamanda grafenden yapılmış benzer bir cihaz da 100 mikrometre kalınlığındaydı. Bir gramın sadece 50'de biri ağırlığındadır ve normal bir kalp pilinden 250 kat daha hafiftir. Ve bir pile ihtiyaç duymak yerine ışıkla çalışıyor.
Açıkçası ışık genellikle kalbe ulaşmaz (çok yanlış bir şey olmadığı sürece), bu nedenle kalbin yanına son derece dar bir optik fiber yerleştirilir. Fiber, ince filmi elektrik akımı üretmesi için tetikleyen belirli bir düzende yanar. Film iki katmanlı P-tipi silikondan yapılmıştır – üst katman elektriği hapseden nano ölçekli deliklerle noktalanmıştır, bu da cihazın talep üzerine kalbin çok özel kısımlarını uyararak istenen ritmi üretmesini sağlar.
Ekip, cihazı laboratuvarda yetiştirilen insan kalp dokusunda, ardından izole edilmiş fare kalplerinde, daha sonra canlı fare ve sıçanlarda ve son olarak da canlı domuzlarda test etti. Her durumda, teknik, göğüs boşluğunu açmak yerine sadece endoskopik cerrahi gerektiren kalbin ritmini gerektiği gibi uyarmak için çalıştı.
Mevcut haliyle, bu ince kalp pili geçici olacak şekilde tasarlanmıştır, silisik asit adı verilen toksik olmayan bir bileşik içinde çözülür, bu da onu çıkarmak için başka bir ameliyat turuna olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Ancak ekip, gelecekteki versiyonların farklı zaman dilimleri için uyarlanabileceğini söylüyor.
Araştırmacılar ayrıca cihazın sinirleri talep üzerine belirli kalıplarda uyarmak için kullanılabileceğini söylüyor. Bu, Parkinson ya da kronik ağrı gibi durumların semptomlarını tedavi etmek için kullanılabilir.