ساخت ضربان‌ساز قلبی بدون باتری بر اساس انرژی قلب

گروه علم و فناوری: محققان نمونه‌ای از یک ضربان‌ساز قلبی کوچک و بدون باتری را ساختند که انرژی مورد نیاز خود را از حرکت طبیعی قلب دریافت می‌کند. این فناوری می‌تواند در آینده نیاز به جراحی‌های تکراری برای تعویض باتری را کاهش دهد و به ساخت ابزارهای پزشکی کاشتنی ماندگارتر کمک کند. ضربان‌ساز قلبی وسیله‌ای الکتریکی است که با ارسال پیام‌های منظم، ضربان قلب را تنظیم می‌کند. این دستگاه برای افرادی به کار می‌رود که قلبشان نمی‌تواند ریتمی منظم و مناسب ایجاد کند. ضربان‌سازها طی حدود 70 سال گذشته از ابزارهایی بزرگ و ساده به دستگاه‌هایی کوچک و هوشمند تبدیل شده‌اند که می‌توانند ریتم قلب را تشخیص دهند و متناسب با آن واکنش نشان دهند. در سال‌های گذشته، نوعی ضربان‌ساز بدون سیم یا «بدون لید» وارد بازار شد که درون یک محفظه تیتانیومی کوچک، تقریباً هم‌اندازه یک قرص ویتامین بزرگ، قرار می‌گیرد و از راه رگ پا به حفره پایینی سمت راست قلب منتقل می‌شود. این روش به کاشت دستگاه در قفسه سینه نیاز ندارد و معمولاً با بهبود سریع‌تر و عوارض کمتر همراه است. با این حال، باتری بیش از نیمی از اندازه و وزن این دستگاه را تشکیل می‌دهد و تنها حدود هفت تا 10 سال دوام می‌آورد. پس از پایان عمر باتری، خارج کردن دستگاه از داخل قلب دشوار است و ممکن است دستگاه قدیمی در قلب باقی بماند و دستگاه تازه‌ای در کنار آن کاشته شود. این مسئله برای بیماران جوان که احتمالاً به چندین تعویض نیاز دارند، اهمیت بیشتری دارد. در همین زمینه، محققان رشته علوم و مهندسی مواد در دانشگاه ویسکانسین-مدیسن آمریکا، پژوهشی برای ساخت ضربان‌سازی انجام دادند که انرژی خود را از ضربان قلب می‌گیرد. هدف اصلی آنان ساخت سامانه‌ای بسیار کوچک بود که بتواند در فضای باتری ضربان‌ساز بدون لید قرار بگیرد، بدون آن‌که اندازه کلی دستگاه افزایش پیدا کند. محققان برای این کار از وسیله‌ای به نام «نانوزاینده تریبوالکتریک» استفاده کردند. این وسیله با حرکت دو ماده دارای بار الکتریکی مخالف، مقدار کمی برق تولید می‌کند.