ضربان ساز اولتراساوند جایگزین ایمپلنت قلبی میشود
به گزارش تابناک به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، پژوهشگران نوعی ضربانساز اولتراساوندی پوشیدنی توسعه دادهاند که میتواند بدون نیاز به جراحی و از طریق امواج صوتی، ریتم ضربان قلب را تنظیم کند.
این فناوری در قالب یک برچسب پوشیدنی طراحی شده که روی قفسه سینه قرار میگیرد. گجت مذکور با استفاده از امواج متمرکز اولتراساوند، ضربان قلب را کنترل میکند. این فناوری یک برچسب آکوستیک خارجی را با حوزه نوظهوری به نام «سونوژنتیک» ترکیب کرده است؛ روشی که در آن سلولهای مهندسیشده ژنتیکی بهطور مستقیم به امواج صوتی واکنش نشان میدهند.
شوانهه ژائو، استاد مهندسی مکانیک در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT)، میگوید: «ما معتقدیم این برچسبها در آینده میتوانند برای تصویربرداری عمیق و بلندمدت از بدن و همچنین تحریک درمانی غیرتهاجمی در قالب یک سامانه حلقهبسته مورد استفاده قرار گیرند.»
ضربانسازهای متداول معمولاً با ارسال پالسهای الکتریکی مستقیم، ضربان قلب را تنظیم میکنند. هرچند این دستگاهها جان میلیونها نفر را نجات دادهاند، اما استفاده از آنها نیازمند جراحی تهاجمی و تماس مستقیم با بافت قلب است.
محققان پیشتر میدانستند که اولتراساوند میتواند بهطور ایمن در بدن نفوذ کرده و بر بافتها اثر بگذارد، اما تلاشهای قبلی برای بهرهگیری از این فناوری در تنظیم ضربان قلب، کارایی و دقت کافی نداشت. برای رفع این مشکل، پژوهشگران از فناوری سونوژنتیک کمک گرفتند.
در این روش درمانی، سلولهای قلب بهگونهای مهندسی ژنتیکی شدند که دارای کانالهای یونی حساس به فرکانسهای مشخص صوتی باشند. هنگامی که برچسب اولتراساوند پالس صوتی ارسال میکند، این کانالها بهطور موقت باز شده و اجازه ورود یونهای کلسیم به سلول را میدهند. ورود کلسیم سیگنالی شیمیایی ایجاد میکند که سلولهای قلب را به انقباض و تپش وادار میسازد.
چن گانگ، نویسنده اصلی پژوهش، میگوید: «این کانالها حساسیت بیشتری به اولتراساوند دارند و با باز کردن مسیر ورود کلسیم، سلول را مستقیماً فعال کرده و موجب تپش آن میشوند.»
پژوهشگران این سامانه را به همراه یک فرستنده کوچک اولتراساوند در دستگاهی به اندازه یک تمبر پستی جای دادهاند. این برچسب از هیدروژلی پیشرفته ساخته شده که ضمن چسبیدن به پوست، امکان عبور شفاف و مؤثر امواج اولتراساوند را نیز فراهم میکند.
