მუდმივი „ძრავი“: გულის ენერგიის გამოყენება შესაძლებელია კარდიოსტიმულატორის დამუხტვისთვის
გულისცემის რიტმის ძალა იმდენად დიდია, რომ შეუძლია დამუხტოს მოწყობილობა, რომელიც განკუთვნილია ადამიანის სიცოცხლის გადარჩენისთვის – ნათქვამია აშშ-ის Dartmouth-ის კოლეჯის სპეციალისტთა კვლევაში. კოლეჯის ინჟინრების მიერ შექმნილ კომპაქტურ მოწყობილობას შეუძლია მოაგროვოს გულის კინეტიკური ენერგია და გარდაქმნას იგი ელექტროენერგიად, რასაც სხვადასხვა იმპლანტირებადი ელექტრონიკის კვებისთვის გამოიყენებენ.
მსოფლიოში მილიონობით ადამიანი დამოკიდებულია კარდიოსტიმულატორებზე, დეფიბრილატორსა და სხვა სასიცოცხლოდ აუცილებელ ელექტრონულ მოწყობილობებზე, რომლებიც კომპაქტურ ბატარეებზე მუშაობენ. როგორც წესი, ამ აკუმულატორების შეცვლა ყოველ ათ წელიწადშია საჭირო. თითოეული შეცვლა საჭიროებს ძვირადღირებულ ქირურგიულ ოპერაციას, რომელიც რისკებთანაა დაკავშირებული.
„ვცდილობთ, გადავჭრათ მეტად მნიშვნელოვანი პრობლემა, რომელიც დამახასიათებელია ყველა იმპლანტირებადი ბიოსამედიცინო მოწყობილობებისთვის: როგორ შევქმნათ ენერგიის ეფექტური წყარო, რათა იმპლანტირებულმა აპარატებმა შეძლონ პაციენტის მთელი სიცოცხლის მანძილზე მუშაობა ისე, რომ საჭირო არ გახდეს ოპერაციები ბატარეების შესაცვლელად“ – აცხადებს კვლევის ხელმძღვანელი, დარტმუტის კოლეჯის ინჟინერიის პროფესორი ჯონ ჩჟანი. მისმა გუნდმა ტეხასის უნივერსიტეტის სპეციალისტებთან ერთად დაასრულა მოწყობილობის პირველი, კლინიკამდელი ტესტირება.
„არანაკლებ მნიშვნელოვანია, რომ მოწყობილობამ ხელი არ შეუშალოს ორგანიზმის ფუნქციონირებას. იგი უნდა იყოს ბიოთავსებადი, მსუბუქი, მოქნილი და მეტად კომპაქტური, რათა იმუშაოს უკვე გამოყენებულ კარდიოსტიმულატორებთან ერთად. აგრეთვე საჭიროა, რომ მოწყობილობას ჰქონდეს მასშტაბირების შესაძლებლობა, რათა გახდეს მრავალფუნქციური“ – აღნიშნავს კვლევის თანაავტორი ლინ დონგი.
გუნდს აქვს შემოთავაზება – მოხდეს უკვე არსებული კარდიოსტიმულატორების მოდიფიცირება და კინეტიკური ენერგიის აკუმულირება მთავარი ელექტროდით, რომელიც გულზე იქნება მიმაგრებული. შემდეგ კი დაგროვილი ენერგია ბატარეების დასატენად იქნას გამოყენებული. ელექტროდს კინეტიკური ენერგიის შესაგროვებლად მეცნიერებმა დაუმატეს მასალა – ეს არის თხელი პოლიმერული პიეზოელექტრონული ფირფიტა “PVDF”. ფირფიტაზე სპეციალური ფორებიანი სტრუქტურის დამატებით მას ეძლევა საშუალება – მოახდინოს ენერგიის ელექტროენერგიად გარდაქმნა უმნიშვნელო მექანიკური მოძრაობების დროსაც კი. მოწყობილობის დამატებითი პლუსი ის გახლავთ, რომ მოდულის გამოყენება აგრეთვე შესაძლებელია პაციენტის ჯანმრთელობის მონიტორინგისთვის რეალურ დროში.
მოწყობილობაზე სამი წლის განმავლობაში მიმდინარეობდა დახურული კვლევები და ცდები. პროფესორი ჯონ ჩჟანი აღნიშნავს, რომ საბოლოო გამოცდამდე კიდევ დაახლოებით ორი წელი რჩება. ამ დრომდე მოწყობილობა ცხოველებზე გამოიცადა. მეცნიერებს გარკვეული პერიოდი დასჭირდებათ თანხმობის მისაღებად – გამოიყენონ თუ არა მოწყობილობა ადამიანებში. მკვლევარები იმედოვნებენ, რომ კარდიოსტიმულატორის დამტენი მოწყობილობა უახლოეს ხუთ წელში გამოვა ბაზარზე.
„ჩვენ დავასრულეთ ცხოველებზე გამოკვლევა-ტესტირების პირველი სერია და იმედისმომცემი შედეგები მივიღეთ. ჩვენი მოწყობილობით უკვე დაინტერესდა რამოდენიმე მსხვილი სამედიცინო-ტექნოლოგიური კომპანია“ – აცხადებს კვლევის ხელმძღვანელი.
