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Jul 02, 2023

Il pacemaker "tatuaggio" al grafene rileva e tratta i battiti cardiaci irregolari nei ratti

ipopba / iStock Abbott and Medtronic have created leadless pacemakers to solve

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Abbott e Medtronic hanno creato pacemaker senza piombo per risolvere i problemi associati ai dispositivi tradizionali come fratture, difetti di isolamento e infezioni. Tuttavia, i pacemaker senza elettrocateteri hanno i loro problemi, come delineato in un avviso della Food and Drug Administration statunitense nel 2021, e possono verificarsi complicazioni ogni volta che i dispositivi medici rigidi si interfacciano con i tessuti molli.

"Una delle sfide per gli attuali pacemaker e defibrillatori è che sono difficili da fissare sulla superficie del cuore. Gli elettrodi del defibrillatore, ad esempio, sono essenzialmente bobine costituite da fili molto spessi. Questi fili non sono flessibili e si rompono. Rigidi le interfacce con i tessuti molli, come il cuore, possono causare varie complicazioni", ha detto in una nota Igor Efimov della Northwestern, autore senior dello studio.

Riconoscendo ciò, i ricercatori hanno lavorato per applicare il grafene, un singolo strato di atomi di carbonio con buone proprietà per la bioelettronica, allo sviluppo di dispositivi medici flessibili. L’ultimo articolo fa avanzare il campo descrivendo l’applicazione di un dispositivo flessibile basato su grafene alla biologia cardiaca in vivo.

Efimov e i suoi partner hanno fabbricato tatuaggi elettronici al grafene e li hanno posizionati sul cuore dei ratti. I GET rilevavano il battito del cuore in vivo e fornivano stimolazione elettrica per correggere eventuali irregolarità del ritmo.

Le misurazioni elettrochimiche effettuate dal dispositivo sono rimaste costanti per 60 giorni su un cuore che batte attivamente alla temperatura corporea, portando i ricercatori a suggerire che potrebbe essere utilizzato per applicazioni temporanee di rilevamento e stimolazione cardiaca, come un ponte verso pacemaker permanenti nei bambini. Il team ha affermato che sarà necessaria ulteriore colla o adesivo per creare impianti per applicazioni croniche.

Puntare ad applicazioni a lungo termine creerà ulteriori sfide, come la possibilità che i tessuti crescano sui dispositivi. I ricercatori si aspettano "poca o nessuna tossicità dal grafene supportato dal substrato", ma hanno comunque affermato nel documento che ulteriori rivestimenti antinfiammatori "sarebbero utili".