sobota, 14 listopada, 2026
Godzinnik.pl Biznes Sterowany światłem rozrusznik pomoże pacjentom z niewydolnością serca. Urządzenie jest ultralekkie i...

Sterowany światłem rozrusznik pomoże pacjentom z niewydolnością serca. Urządzenie jest ultralekkie i biodegradowalne

Data publikacji:

Naukowcy z Chicago opracowali innowacyjny stymulator serca wykorzystujący do działania światło. Urządzenie, które działa podobnie jak ogniwa fotowoltaiczne, może być wszczepiane metodą małoinwazyjną, nie jest też wyposażone w elektrody i żadne ruchome elementy. Co ważne, w momencie gdy stymulacja mięśnia sercowego nie będzie już potrzebna, nie zajdzie konieczność przeprowadzania operacji usunięcia stymulatora. Jest on wykonany z biodegradowalnych materiałów, więc po pewnym czasie po prostu się rozpuści i zamieni w kwas krzemowy.

– Jest to rozrusznik tymczasowy. Nie służy on do długotrwałego użytku, lecz stanowi rozwiązanie przejściowe lub tymczasowe. W przypadku wielu problemów zdrowotnych, szczególnie po operacjach, pacjenci faktycznie potrzebują tymczasowych rozruszników serca, które pomogą regulować rytm serca przez krótki czas, na przykład około dwóch miesięcy. Dzięki naszemu biodegradowalnemu rozrusznikowi serca, nie trzeba będzie wykonywać dodatkowej operacji w celu usunięcia wyprowadzonego rozrusznika. Nasze urządzenie ulegnie naturalnej degradacji w organizmie. Takie rozwiązanie będzie więc bezpieczniejsze – informuje w wywiadzie dla agencji Newseria Innowacje prof. Bozhi Tian z Wydziału Chemii Uniwersytetu Chicagowskiego.

Urządzenie – w postaci elastycznej membrany – jest bezprzewodowe i zasilane światłem, a w dodatku ultralekkie i cieńsze niż grubość włosa. Stymulator nie jest wyposażony w żadne ruchome części. Można go wszczepić metodą minimalnie inwazyjną – za pomocą małej rurki. Do stymulacji serca wykorzystuje technologię podobną do tej, którą znamy z ogniw fotowoltaicznych. Zamiast baterii badacze wszczepiają obok maleńki światłowód, aby zapewnić zasilanie. Światłowód świeci według precyzyjnego wzoru, który membrana wychwytuje i zamienia na impulsy elektryczne.

– Używamy światła jako źródła energii i wykorzystujemy półprzewodniki jako przetworniki. Możemy stymulować komórki i tkanki na wielu obszarach, przy bardzo wysokiej rozdzielczości przestrzenno-czasowej. Zasadniczo chodzi o to, że mamy urządzenie półprzewodnikowe, które jest umieszczane w warunkach fizjologicznych. Następnie doprowadzamy źródło światła i możemy wytworzyć określoną moc elektryczną na powierzchni materiału półprzewodnikowego. Uzyskana w ten sposób moc elektryczna może wprowadzić co najmniej przejściowe zmiany w środowisku chemicznym w obrębie półprzewodnika – wyjaśnia naukowiec.

Przejściowe zmiany chemiczne, do jakich dochodzi wskutek działania urządzenia, mogą wywoływać określoną aktywność w komórkach serca – gromadzić i rozprowadzać moc elektryczną po całym sercu. Zastosowanie urządzenia nie musi się jednak ograniczać do stymulacji serca. Może być ono również wykorzystywane m.in. do neuromodulacji, z jaką mamy do czynienia np. przy głębokiej stymulacji mózgu w leczeniu choroby Parkinsona. W tradycyjnym ujęciu zarówno stymulator pracy serca, jak i stymulator mózgu wymagają przeprowadzenia operacji wszczepienia elektrod.

– Wadą tradycyjnej metody opartej na elektrodach jest jednak to, że po wszczepieniu nie można łatwo zmienić lokalizacji elektrod, chyba że wykona się kolejny zabieg chirurgiczny. To inwazyjne i może się wiązać z uszkodzeniem tkanek i narządów lub ogólnie z pogorszeniem stanu pacjenta – wskazuje prof. Bozhi Tian. – To korzyść, która wiąże się z właściwościami materiału. W naszym przypadku jest to krzem. Jest on niezwykle stabilny, kiedy zastosujemy go w dysku komputera. Jeśli jednak umieścimy go na powierzchni, w warunkach, w których spodziewamy się dużej ilości płynu biologicznego, może on ulec naturalnej degradacji. Krzem nazywamy materiałem biokompatybilnym, a jednocześnie biodegradowalnym.

Pracę serca można byłoby teoretycznie stymulować również metodą optogenetyczną. Polega ona na używaniu światła jako sygnału wejściowego, a dodatkowo wiąże się z modyfikacją genetyczną komórek i tkanek. Sprawdza się dobrze podczas testów na małych zwierzętach, takich jak szczury. Przełożenie jej na model ludzki wywoływałoby jednak wątpliwości natury nie tylko technicznej, ale przede wszystkim etycznej.

– Nasze podejście polega na braku fotostymulacji genetycznej. Łączy ono w sobie zalety tradycyjnego stymulatora serca, który nie jest genetyczny, i zalety optogenetyki, która wykorzystuje światło. Wykorzystujemy zatem pozytywne aspekty dwóch tradycyjnych metod. Opracowaliśmy nową metodę i mamy nadzieję, że będzie można ją zastosować również w warunkach klinicznych. Korzyść jest więc taka, że zasadniczo możemy użyć światła, aby uzyskać dowolny dostęp lub mieć kontrolę nad stymulowanym pacjentem – wskazuje naukowiec.

Zespół badawczy, który opracował rozwiązanie, planuje intensyfikację prac nad jego komercjalizacją. Zajmie się tym założony przez twórców start-up. Jak podkreśla naukowiec, urządzenie może się pojawić na rynku w ciągu 10 lat.

- Reklama -

Z danych Narodowego Instytutu Kardiologii wynika, że w Polsce rocznie wszczepia się około 30 tys. stymulatorów serca. Niemal pół miliona Polaków żyje z takim urządzeniem, najczęściej rozrusznikiem serca. Mamy jeden z najwyższych w Europie wskaźników takich urządzeń w populacji. 

Źródło: Newseria

NAJNOWSZE INFORMACJE

Małgorzata Ohme: Jeżdżę raz czy dwa razy w roku nurkować na Malediwy. W podwodnym świecie mój umysł jest w stanie medytacyjnym

Wyjazdy na Malediwy, które początkowo miały przede wszystkim charakter inspiracyjno-rozwojowy, przyniosły Małgorzacie Ohme coś jeszcze – odkrycie nowej pasji.

Polacy żyją coraz dłużej, ale w gorszym zdrowiu. Konieczny większy nacisk na profilaktykę

– Wydłużaniu życia dzięki postępowi medycyny nie zawsze towarzyszy równie szybkie wydłużanie okresu życia bez niepełnosprawności. To wyzwanie, którym polski system ochrony zdrowia musi się zająć – ocenia gen broni prof. Grzegorz Gielerak z WIM-PIB.

Trwają prace nad zmianami dla morskiej energetyki wiatrowej. Kolejna aukcja w przyszłym roku

Ministerstwo Klimatu i Środowiska obecnie pracuje nad projektem ustawy o zmianie ustawy o promowaniu wytwarzania energii elektrycznej w morskich farmach wiatrowych oraz niektórych innych ustaw.

UE chce ułatwić podejmowanie pracy w innych państwach. Zmiany obejmą kwalifikacje i dokumenty ubezpieczeniowe

Komisja Europejska chce ułatwić obywatelom UE podejmowanie pracy w innych krajach członkowskich i uprościć związane z tym procedury.

Polska dąży do stałej obecności w G20. Mogłaby na tym skorzystać gospodarczo i politycznie

Polska w 2026 roku uczestniczy w pracach G20 na zaproszenie Stanów Zjednoczonych, a w przyszłym ma wziąć udział w szczycie organizowanym przez Wielką Brytanię.

Aneta Zając: Jestem dla siebie ważna. Nikt tak dobrze nie zadba o moje zdrowie jak ja sama

Rak piersi przez długi czas może się rozwijać bezobjawowo lub dawać tylko dyskretne dolegliwości. Z tego powodu dużą rolę we wczesnym wykryciu nowotworu odgrywa czujność pacjentki.

Wchodzący na rynek pracy muszą się odnaleźć w świecie AI. Odwaga i krytyczne myślenie wśród kompetencji przyszłości

Myślenie analityczne, elastyczność i odporność na zmiany, kreatywność, a także ciekawość i uczenie się przez całe życie – to niektóre z kompetencji przyszłości, które według raportu World Economic Forum „Future of Jobs 2025” do 2030 roku nabiorą większego…

Ponad 5,5 tys. pacjentów czeka na opiekę długoterminową w domu. Placówki wciąż nie otrzymały zapłaty za nadwykonania

Ponad 5,5 tys. pacjentów czeka na objęcie pielęgniarską opieką długoterminową w domu. Tymczasem placówki, które ją realizują, wciąż nie otrzymały zapłaty za większość świadczeń wykonanych ponad limit w 2025 roku.

Banki mocniej wchodzą w finansowanie innowacji w Polsce. Pół miliarda złotych na rozwój polskiej przedsiębiorczości

500 mln zł – tyle łącznie przeznaczą Erste Bank Polska (wraz z Grupą Erste), Bank Pekao S.A. i PKO Bank Polski na Innovate Poland. Tym samym wartość kapitału zgromadzonego w programie wzrośnie do prawie 3 mld zł, a w skali całego programu do 4,5 mld zł.

Dystans edukacyjny między miastem a wsią rośnie. Technologie i sztuczna inteligencja mogą wyrównać szanse

Polski system edukacji coraz bardziej różnicuje szanse uczniów. Na nierówności wpływają m.in. zasobność portfela rodziców, dostęp do korepetycji, kapitał kulturowy rodziny, a także miejsce zamieszkania.

Blisko pół tysiąca polskich firm ma kontrakty przy budowie pierwszej elektrowni jądrowej. Barierą wejścia są m.in. wyśrubowane normy bezpieczeństwa

Spółka Polskie Elektrownie Jądrowe (PEJ), odpowiedzialna za przygotowanie i budowę pierwszej polskiej elektrowni jądrowej w gminie Choczewo na Pomorzu, zawarła już blisko 500 kontraktów z krajowymi firmami o szacowanej łącznej wartości 1,25 mld zł.

Rafał Szatan w świecie mazowieckich legend. „Tak jak mój bohater lubię porządek i jestem taki trochę pan Excel”

W spektaklu „Gdzie jest Róża?” aktor wciela się w urzędnika, który najlepiej odnajduje się w uporządkowanej rzeczywistości. Przywiązuje dużą wagę do procedur, dokumentacji i precyzji, a wszelkie odstępstwa od ustalonych reguł wywołują u niego niepokój.

O TYM SIĘ MÓWI

Małgorzata Ohme: Jeżdżę raz czy dwa razy w roku nurkować na Malediwy. W podwodnym świecie mój umysł jest w stanie medytacyjnym

Wyjazdy na Malediwy, które początkowo miały przede wszystkim charakter inspiracyjno-rozwojowy, przyniosły Małgorzacie Ohme coś jeszcze – odkrycie nowej pasji.

Polacy żyją coraz dłużej, ale w gorszym zdrowiu. Konieczny większy nacisk na profilaktykę

– Wydłużaniu życia dzięki postępowi medycyny nie zawsze towarzyszy równie szybkie wydłużanie okresu życia bez niepełnosprawności. To wyzwanie, którym polski system ochrony zdrowia musi się zająć – ocenia gen broni prof. Grzegorz Gielerak z WIM-PIB.

Trwają prace nad zmianami dla morskiej energetyki wiatrowej. Kolejna aukcja w przyszłym roku

Ministerstwo Klimatu i Środowiska obecnie pracuje nad projektem ustawy o zmianie ustawy o promowaniu wytwarzania energii elektrycznej w morskich farmach wiatrowych oraz niektórych innych ustaw.