Los ingenieros de la Universidad North Western han desarrollado un marcapasos tan pequeño que puede caber dentro de la punta de la jeringa, y el cuerpo puede inyectarse inconscientemente.
Aunque puede funcionar con todo tipo de corazones, el pasajero es especialmente adecuado para corazones pequeños y delicados de niños recién nacidos con defectos cardíacos congénitos.
Pequeño del mismo grano de arroz, el fabricante de ritmo se combina con un dispositivo pequeño, suave, flexible, inalámbrico y de uso que controla el embalaje en el pecho de un paciente. Cuando el dispositivo de uso detecta un latido corrupto, brilla automáticamente el pulso de luz para activar el marcapasos. Estos pulsos cortos, que entran en la piel del paciente, el hueso del seno y el músculo, controlan el embalaje.
Diseñado para pacientes que solo necesitan empacar temporalmente, el marcapasos se disuelve fácilmente que no se requieren. Todos los paquetes del marcapasos son biochemapblets, por lo que naturalmente se disuelven en los biodflides del cuerpo, lo que ignora la necesidad de extracción quirúrgica.
Este estudio se publicará en la revista el 2 de abril. Naturaleza Esta disertación muestra el uso del dispositivo en relación con los corazones humanos de los organizadores de los donantes de órganos, junto con modelos animales grandes y pequeños.
“Hemos desarrollado el marcapasos más pequeño del mundo, según nuestro conocimiento”, John A. Rooders, un experto en bioelectrónica del noroeste, que conduce al desarrollo del dispositivo. “En el contexto de la cirugía cardíaca pediátrica, los marcapasos temporales son un requisito importante, y este es un uso en el que la monitorización con forma es increíblemente importante. En términos de carga del dispositivo en el cuerpo, pequeño, mejor”.
“Nuestro mayor estímulo fue el bebé”, dijo Aagor Afimov, un experimental del noroeste, que fue socio en el estudio. “Alrededor del 1 % de los niños nacen con defectos cardíacos congénitos, independientemente de si viven en un país con bajos recursos o altos recursos. La buena noticia es que estos niños deben empacar temporalmente después de solo una cirugía. Casi siete días o después, la mayoría de los pacientes son esenciales para aliviar el corazón”.
Rogers Louis Simpson y Kimberly Corya son una ingeniería biomédica y cirugía neurológica en el noroeste, noroeste, donde son nombrados en la Escuela de Ingeniería MacCarmic y la Facultad de Medicina Fanberg. Opimov es profesor de ingeniería biomédica en McCaramak y profesor de Madison (Cardiología) en Fanburg. Rogers y Opimov encabezaron el estudio con la ingeniería mecánica y el profesor de ingeniería civil y ambiental Yong Gang Huang de Ingeniería Civil y Ambiental y Profesor Yong Gang Huang. Profesor Asistente de Ingeniería en Vo -yiang, Dartmot College; Y Rashi Arora, profesor de Herald H. Hyes Junior Medicine en la Universidad de Chicago.
Para satisfacer la extraordinaria necesidad médica
El trabajo se basa en una cooperación previa entre Rogers y Efemov, en la que desarrollaron la primera herramienta de disolución para el embalaje temporal. Muchos pacientes necesitan pasajeros temporales después de una cirugía cardíaca; ya sea ayuda a esperar un pasajero permanente o restaurar la frecuencia cardíaca habitual durante la recuperación.
Surpor of actual Calidad de atención, electrodos de costura en el músculo cardíaco durante la cirugía de cirugía. Los cables que provienen del electrodo dejan el cofre del paciente en la parte delantera, donde se conectan a la caja de embalaje exterior que proporciona una corriente para controlar el ritmo cardíaco.
Cuando no se requiere un pasajero temporal, los marcapasos terapéuticos eliminan el electrodo. Las posibles complicaciones incluyen infección, desinfección, tejido o tejidos dañados, sangrado y coágulos de sangre.
“El cuerpo literalmente extiende los cables, que está conectado a un marcapasos fuera del cuerpo”, dijo Afimov. “Cuando el marcapasos ya no es necesario, un médico lo saca. Los cables se pueden envolver en tejido. Por lo tanto, cuando se eliminan los cables, puede dañar los músculos del corazón”.
En respuesta a esta necesidad médica, Rogers, Opimov y sus equipos desarrollaron su marcapasos disuelto, que se introdujo en 2021 en biotecnología. El dispositivo delgado, flexible y liviano eliminó la necesidad de baterías y hardware grandes, incluidos los cables. El laboratorio de Rogers había inventado previamente el concepto de medicamentos electrónicos bivorubibles, electrónica que proporciona tratamiento al paciente y luego se disuelve piezas que absorben el cuerpo inofensivo. Diferente el contenido y el grosor de estos dispositivos, el equipo de Rogers puede controlar el número exacto de estos días antes de la disolución.
Batería con líquido físico
Aunque el marcapasos disuelto de tamaño en trimestre original funcionó bien en los estudios en animales antes de los estudios en animales, los cirujanos cardíacos preguntaron si era posible hacer que este dispositivo fuera más pequeño. Entonces será mejor adecuado para la implantación y el uso no invasivos en pacientes pequeños. Pero este dispositivo fue fortalecido por un protocolo de comunicación de campo cercano: la tecnología utilizada en teléfonos inteligentes en pagos electrónicos y etiquetas RFID, que requiere una antena incorporada.
Rogers dijo: “Nuestro marcapasos original funcionó bien”. Era delgado, flexible y totalmente viable. Pero el tamaño de su antena receptora limitó nuestra capacidad de reducirla. En lugar de usar el esquema de radiofrecuencia para el control inalámbrico, desarrollamos un esquema basado en la luz para reducir el nivel del corazón y los pulsos de estimulación de suministro. “
Para ayudar a reducir el tamaño del dispositivo, los investigadores también revisaron la fuente de su potencia. En lugar de usar la comunicación cercana al campo para la fuente de alimentación, un nuevo fabricante de ritmo pequeño funciona a través de una acción de celda Gallowánica, un tipo de batería simple que convierte la energía química en energía de energía. En particular, el pasajero usa dos metales diferentes como electrodo para que pueda alcanzar el corazón de los pulsos eléctricos. Cuando está en contacto con los biofluidos circundantes, el electrodo crea una batería. Como resultado, las reacciones químicas fomentan la electricidad.
Rogers dijo: “Cuando el marcapasos se aplica al cuerpo, los bio -flujos del trabajo circundante funcionan como electrolitos que se incluyen eléctricamente en estas dos almohadillas de metal para hacer la batería”. “Un interruptor activado de luz muy pequeño de la batería a la dirección opuesta nos permite convertir este dispositivo en un estado de” estado apagado “después de suministrar luz, que pasa a través del cuerpo del paciente a través de la piel.
Pulso con luz
El equipo utilizó una longitud de onda infrarroja de la luz que ingresa al cuerpo de manera profunda y segura. Si la frecuencia cardíaca del paciente va por debajo de una cierta tasa, el dispositivo de uso detecta el evento y activa automáticamente la descarga de luz. La luz brilla a la velocidad que es consistente con la frecuencia cardíaca normal.
“La luz infrarroja entra muy bien a través del cuerpo”. “Si crea una linterna contra su palma, verá un brillo de luz desde el otro lado de su mano. Esto muestra que nuestro cuerpo es un gran conductor de luz”.
Aunque el marcapasos es tan pequeño, que tiene solo 1,8 mm en el ancho, 3.5 mm de longitud y 1 mm de espesor, todavía proporciona más estimulación como un marcapasos de todo el tamaño.
Rogers dijo: “El corazón requiere una pequeña cantidad de estimulación de potencia”. Al minimizar el tamaño, simplificamos el procedimiento de implantación de manera dramática, reducimos el trauma y el riesgo del paciente, y, con la disolución del dispositivo, eliminamos cualquier necesidad de extracción quirúrgica secundaria. “
Armonía más sofisticada
Dado que los dispositivos son tan pequeños, los médicos pueden dividir su almacenamiento en el corazón. Un color difícil de la luz puede iluminar a un pasajero particular para controlar independientemente. De esta manera, el uso de numerosos marcapasos permite una armonía más sofisticada que el embalaje tradicional. En ciertos casos, se pueden acelerar diferentes áreas del corazón en diferentes cerraduras, por ejemplo, para eliminar la atemiasis.
“Podemos desplegar muchos pequeños marcapasos en el exterior del corazón y controlar a todos”, dijo Efemov. “Entonces podemos obtener una mejor atención funcional de armonía. Podemos agregar nuestros marcapasos a otros dispositivos médicos, como cambios en la válvula cardíaca, lo que puede causar bloqueo cardíaco”.
Rogers dijo: “Dado que es tan pequeño, este marcapasos puede conectarse con casi cualquier tipo de dispositivo viable”. “También demostramos la integración del almacenamiento de dispositivos en estos marcos que los transactores actúan como un cambio de válvula aórtica. Aquí, los pequeños marcapasos pueden activarse según sea necesario para eliminar las complicaciones durante el proceso de recuperación del paciente.
La capacidad de utilizar esta tecnología abre una amplia gama de otras posibilidades utilizadas en medicamentos bio -electrónicos, que incluyen ayudar a fijar los nervios y los huesos, tratar heridas y prevenir el dolor.
El estudio de “Escala militar, Sistemas Opto Electronic Biosbble” para electro terapia, apoyó al Instituto Coary Simpson para Biocrats, la Fundación Lydok y el Instituto Nacional de Salud (número de premio R01 HL141470).
