Forskere skaber vej til at drive pacemaker med lys

Forskere fra University of Chicago har udviklet en teknik, der en dag kunne skabe en pacemaker, der fungerer ved hjælp af små lysimpulser.

"Det er i bund og grund en lille solcelle, som stimulerer hjertemusklen på en meget unik måde, " sagde Bozhi Tian, en lektor i kemi, der undersøger innovative måder at kontrollere biologi med lys.

I en undersøgelse offentliggjort 11. december i Proceedings of the National Academy of Sciences , Tian og hans team beskriver, hvordan de skabte et fleksibelt net af silicium, at når den aktiveres af lysglimt, skaber en lille elektrokemisk effekt, der tilskynder hjertet til at slå.

De startede med et af deres egne designs, der tidligere blev brugt til at stimulere neuroner, men gjorde masken tyndere for nemt at vikle sig rundt om hjertet og strøg små nanotråde ud over dets overflade for at fæstne sig til hjerteceller.

En lille optisk stråle scanner området med en laser. Hvert blink aktiverer cellerne, får hjertet til at slå med samme frekvens som lyset. (Scanning i stedet for direkte at skinne på ét område gør enheden mere effektiv og undgår at levere for meget energi til cellerne, som kan beskadige dem, sagde Tian.)

"I modsætning til nutidens pacemakere, denne metode ser ud til at 'træne' hjertemusklen til at slå, " sagde Tian. Det tager et stykke tid for effekten at slå ind, men musklerne fortsætter med at fyre et stykke tid efter, at lysimpulserne er stoppet.

Metoden er stadig tidligt i udvikling. Hvis det implanteres i mennesker, nettet kunne injiceres på målstedet, og en lille optisk fiber, der kunne levere lysimpulserne, kunne indsættes gennem minimalt invasiv kirurgi, sagde Tian.