Bilim insanları, ultrason teknolojisini kullanan yeni bir kalp pili geliştirdiler; bu cihaz, cerrahi müdahaleye gerek kalmadan son derece verimli kalp ritmi düzenlemesi sağlıyor.
Mucitlere göre, cihaz, kalbi uyarmak ve ritmini düzenlemek için göğüs bölgesine ultrasonik darbeler gönderen mikro enerji dönüştürücülerle donatılmış küçük bir yama şeklindedir.
Kalp pili implantasyonu, köklü ve nispeten güvenli bir tedavi seçeneği olsa da, cerrahi müdahale gerektirir ve kalp fonksiyonuna doğrudan müdahale eder. Buna karşılık, ultrason dalgaları insan vücuduna güvenli bir şekilde nüfuz edebilir, farklı dokulardan yansıyarak ve rezonansa girerek ilerleyebilir.
Hayvanlar üzerinde yapılan önceki çalışmalar, odaklanmış ultrason darbelerinin kalp hücrelerini güvenli bir şekilde uyarabildiğini göstermişti, ancak etkileri sınırlı ve istikrarsız kalmıştı.
Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden bilim insanları tarafından yürütülen yakın tarihli bir çalışmada, araştırmacılar "akustik genetik" olarak bilinen bir teknik kullandılar; bu yöntem, hücreleri ultrason dalgalarına daha duyarlı hale getirmek için genetik olarak değiştirmeye dayanmaktadır.
Bu amaçla bilim insanları laboratuvarda embriyonik kök hücrelerden kalp hücreleri elde ettiler ve daha sonra bu hücreleri ultrason dalgalarına karşı duyarlılıklarını artırmak için genetik olarak değiştirdiler; bu da ses dalgalarına daha hızlı tepki veren iyon kanallarının oluşmasına yol açtı.
Ekip, mikro dönüştürücülerle donatılmış, posta pulu büyüklüğünde bir yama şeklinde bir ultrasonik kalp pili geliştirdi. Yapışkan tabaka, ultrasonik dalgaların verimli ve kayıpsız iletimini sağlarken cilde ve çeşitli yüzeylere sıkıca yapışabilen bir hidrojel malzemeden yapılmıştır.
Genetiği değiştirilmiş kalp hücreleri üzerinde yapılan deneyler, bu hücrelerin, değiştirilmemiş hücrelerin aksine, ultrason dalgalarına maruz kaldıklarında senkronize olarak kasıldığını göstermiştir.
Araştırmacılar ayrıca fareler üzerinde de deneyler yaptılar; bu deneylerde hayvanlara ultrason dalgalarına karşı tepkilerini artıran genetik olarak değiştirilmiş bir çözelti enjekte edildi ve ardından cihazın minyatür bir versiyonu göğüslerine takıldı. Cihaz aktive edildikten sonra, bilim insanları farelerin kalp atış hızlarının hızla normale döndüğünü gözlemlediler.
Sonuçlar, kalp atış hızı düşük olan bazı sıçanların normal nabız hızlarına kavuştuğunu, kalp ritmi bozukluğu olan diğer sıçanların ise ultrason dalgalarıyla birlikte düzenli nabızlara yeniden kavuşabildiğini gösterdi.
Enstitünün Makine Mühendisliği Bölümü'nden Profesör Xuanhe Zhao şunları söyledi: "Bu teknolojinin faydaları kardiyoloji alanının çok ötesine uzanabilir. Vücudun farklı bölgeleri için uzun süreli görüntüleme, izleme ve sürekli geri bildirimle tedavi edici uyarı sağlayan akıllı yamalar geliştirmenin mümkün olduğuna inanıyoruz."
Kaynak: science.mail.ru
