无线,battery-free完全植入式心脏起搏器的bioresorbable组件可以代表临时踱步科技的未来。
灵活、可溶解的电子产品将很快为临时起搏器铺平道路使用者避免与手术相关的风险从最初的植入的设备一旦它的工作就完成了。西北大学和乔治华盛顿大学已经开发出他们所说的第一个临时起搏器,不仅是无线,battery-free和完全植入,但也不再需要的时候消失。其生物相容性的组件可以自然吸收进身体在五至七周消除需要手术切除。
在一个研究发表在《自然生物技术》6月28日,研究人员演示设备的功效在一系列的大型和小型动物模型。他们引用了几个关键需求的另一种选择,临时起搏器技术提供所需的电疗法的同时,解决相关的生理并发症。
西北工程约翰·a·罗杰斯导致设备的发展。
“硬件放置在或接近心脏造成感染和其他并发症的风险,”罗杰斯说新闻稿。“我们的无线,临时心脏起搏器克服传统临时设备的关键缺点通过消除需要经皮导致手术提取程序,从而提供潜在的降低成本和提高病人护理的结果。这种不寻常的设备可以代表未来的临时踱步技术”。
卫生服务提供者目前使用临时起搏器设备桥永久起搏器治疗,或者实施心脏手术后暂时。暂时踱步心内直视手术后,外科医生缝合临时起搏器电极到心脏肌肉。这些电极引导退出前病人的胸部和连接到外部发电机提供了电流控制心脏的节奏。
这个硬件风险相当大的并发症,包括感染的细菌形成生物膜上踱步。由于设备没有完全植入,外部电源和控制系统无意中可以照顾或动员病人时脱落。额外的并发症可能发生在去除包括裂伤和穿孔的心肌可能发生如果起搏器导线成为笼罩在纤维组织electrodes-myocardium接口。
瞬态起搏器回避了感染的风险,变位,撕裂或损坏组织出血和血栓。这是光和薄,重量不到半克,250微米厚。柔软和灵活的设备层压封装电极,轻轻地在心脏表面提供一个电脉冲而不是使用电线。研究人员说这种方法可以作为下一代的术后暂时性节奏的基础技术。
Rogers在电子材料科学背景,说这个想法诞生于一个双向融合的需求和功能——电子设备,可以溶于水为减少固体废物和临时植入提供一些传感和治疗功能,自然就消失了。
“我们已经探索了数年试图建立一个工具箱的材料…从一个指数在医学学术角度着眼于机会,”罗杰斯说医疗设计与外包。
在过去的几年里,临床医生走近罗杰斯和他的团队和要求援助。这是临时起搏器曝光。
“这不是我们编造一个想法但是我们应对临床需要和利用一个独特的技术能力我们开发了随着时间的推移,”罗杰斯说。“这是市区的介入心脏病学家向我们伸出援手。”
技术用于创建临时起搏器可以追溯到大约两年半,罗杰斯说,他们一直在做的事情。开始与一些与人的对话在美国国防高级研究计划局(DARPA)由于敏感军事需要专有电子会溶解,如果他们进入错误的手。
“这引起了我们的思考,我想为我们的转折点是确定一个我们可以使用的半导体材料,”罗杰斯说。
当他说,他们偶然发现了一个被低估了的材料化学中的应用-硅胶。硅胶本身水溶性,溶解速度缓慢,如果离开水里的两到三周多了,根据罗杰斯。
“这是一种“啊哈”的时刻,”他说。
罗杰斯和他的团队能够使用非常薄的硅胶-微量但仍足以构建晶体管和二极管和功能的电子元件。大量的入站与各种用例遵循医生的兴趣。
研究人员发现设备帮助提供有效的节奏在不同大小的心在老鼠,老鼠,兔子,狗和人类心脏模型”量身定制的几何图形和操作时间表由无线能量转移。”
乔治华盛顿大学博士是这项研究的负责人之一的伊戈尔Efimov罗杰斯和圣人Arora,西北大学心脏病药物。
“瞬态电子平台在医药和生物医学研究打开了一个全新的一章,“Efimov在一份新闻稿中说。“bioresorbable材料在这项技术的基础可以创建许多诊断和治疗瞬态设备监测疾病的进展和治疗,提供电气、药理学、细胞治疗、基因重组以及更多。”
瞬态起搏器并不是第一个bioabsorbable医疗设备从罗杰斯的实验室,研究瞬态电子超过十年之久。三年前他们宣布的发展植入、可降解、无线设备,神经再生速度和改善愈合受损的神经。
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