Учёные Массачусетского технологического института (MIT) разработали неинвазивный носимый кардиостимулятор в виде обычной наклейки на грудь. Устройство использует сфокусированные ультразвуковые волны, чтобы задавать ритм сердца без необходимости имплантации электродов и проведения операции.
Традиционные кардиостимуляторы требуют хирургической установки электродов непосредственно в сердечную ткань. Новая система MIT работает совершенно иначе. На кожу пациента наклеивается небольшая гибкая пластырь-наклейка со встроенными ультразвуковыми излучателями. Она генерирует сфокусированные ультразвуковые импульсы, которые проникают сквозь ткани и воздействуют на сердечные клетки.
Ключевой элемент технологии — соногенетика. Перед использованием наклейки пациенту вводят специальную генную терапию, которая модифицирует сердечные клетки, делая их чувствительными к ультразвуку. Когда волны достигают сердца, в модифицированных клетках открываются специальные ионные каналы, происходит приток кальция, и клетка сокращается — сердце бьётся в заданном ритме.
Результаты испытаний
В лабораторных экспериментах на искусственно выращенных сердечных клетках человека устройство мгновенно синхронизировало их сокращения с ультразвуковыми импульсами. В тестах на крысах с опасными аритмиями наклейка быстро восстанавливала нормальный ритм сердца — как при брадикардии (слишком медленное сердцебиение), так и при других нарушениях.
Наклейка изготовлена из специального гидрогеля, который хорошо прилегает к коже и обеспечивает отличное прохождение ультразвука. По словам руководителя проекта профессора Сюаньхэ Чжао (Xuanhe Zhao), в будущем такие устройства смогут одновременно и мониторить состояние сердца в реальном времени, и при необходимости автоматически корректировать ритм.
Перспективы технологии
Исследователи видят два этапа внедрения: сначала — одноразовая генная терапия, которая «настраивает» клетки сердца на восприятие ультразвука, а затем — ношение компактной наклейки, подключённой к небольшому блоку питания. В перспективе планируется объединить эту технологию с уже разработанной ранее ультразвуковой наклейкой для визуализации внутренних органов.
Если технология пройдёт клинические испытания и получит одобрение, она может кардинально изменить лечение нарушений сердечного ритма, сделав его полностью неинвазивным и значительно более комфортным для пациентов.
