Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
De kleine pacemaker zou bijzonder geschikt zijn voor de kleine harten van pasgeboren baby’s met een aangeboren hartafwijking.
“Ongeveer 1 procent van de kinderen wereldwijd kampt met een aangeboren hartafwijking”, vertelt experimenteel cardioloog aan Northwestern University, Igor Efimov, in een persbericht. “Het goede nieuws is dat deze kinderen na een operatie slechts tijdelijk hartstimulatie nodig hebben. Na ongeveer zeven dagen herstelt het hart van de meeste patiënten zichzelf.”
Een goede, tijdelijke pacemaker is cruciaal in deze gevallen. “En bij kinderen is de maat van dit apparaat van enorm belang. Hoe kleiner, hoe beter”, aldus Efimov. En daarom komt zijn team nu met een pacemaker die zó klein is dat hij in een injectiespuit past. De bevindingen hebben ze gepubliceerd in Nature.
Lees ook:
Stoorzender
Bij het plaatsen van een conventionele (tijdelijke) pacemaker maken chirurgen de elektroden van het apparaat tijdens een operatie vast aan de hartspier. De draden komen via de voorkant van de borst van de patiënt naar buiten. Hier worden ze verbonden met een extern apparaat dat een stroom levert om het hartritme te regelen.
Wanneer de tijdelijke pacemaker niet langer nodig is, verwijderen artsen de elektroden. Maar dit kan complicaties met zich meebrengen, zoals infectie, beschadiging van het weefsel, bloedingen en bloedstolsels. Om dit gedoe te omzeilen, maakten Efimov en zijn collega’s een dunne, flexibele, lichtgewicht pacemaker die na een aantal dagen vanzelf oploste in het lichaam. In 2021 publiceerden ze hierover in Nature Biotechnology.
Hoewel deze tijdelijke pacemaker ter grootte van een kwartje goed werkte bij proefdieren, vroegen hartchirurgen zich af of het mogelijk was om het apparaat nog kleiner te maken – voor de jongste patiëntjes. Maar doordat de pacemaker werd aangedreven door near-field communicatietechnologie, was een ingebouwde antenne vereist. En deze bleek een stoorzender: “De grootte van de antenne beperkte onze mogelijkheden om het apparaat te verkleinen”, schrijven de onderzoekers.
Juiste ritme
Efimov en zijn team laten de near-field communicatietechnologie in hun nieuwe apparaat daarom achterwege. Om de pacemaker van stroom te voorzien, gebruikten ze een speciale batterij die werkt op basis van lichaamsvloeistoffen. Hij maakt verder gebruik van infrarood licht.
Dat laatste werkt als volgt. Chirurgen bevestigen de pacemaker – die door het ontbreken van de antenne nog maar de grootte van een rijstkorrel heeft – aan het hart van een patiëntje. Een extern apparaat plaatsen ze op de borst. Wanneer dit apparaat een onregelmatige hartslag detecteert, zendt het automatisch korte lichtpulsen uit naar de pacemaker. Deze stimuleren het hart om in het juiste ritme te kloppen.
En hierdoor zijn de vervelende elektroden overbodig geworden.
Bronnen: Nature, Northwestern University via EurekAlert!
Beeld (header): John A. Rogers/Northwestern University