ⓘ Diana Hauan via Unsplash
Symbolbild einer Person im Labor
Das selbstversorgende und nur kapselgroße Gerät wird praktisch von Herzschlägen angetrieben und könnte Operationen zum Austausch der Batterie überflüssig machen, was im Gegenzug auch die Kosten für Patienten senken und weitere Unannehmlichkeiten vermeiden könnte.
Ein Team chinesischer Wissenschaftler hat einen neuartigen, selbstversorgenden Herzschrittmacher entwickelt, der elektrische Energie aus dem Herzschlag gewinnt. Damit könnte der Weg zu lebenslang einsetzbaren Herzimplantaten geebnet werden.
Das Gerät, das in einer Studie in Nature Biomedical Engineering näher beschrieben wird, zielt auf eine zentrale Schwachstelle in der bisherigen Medizintechnik ab. Herkömmliche Herzschrittmacher sind nämlich auf Batterien angewiesen, die etwa 10 Jahre lang halten, sodass Patienten für den Batterie-Tausch mitunter riskante und kostspielige Eingriffe benötigen. Der neue Schrittmacher ist dagegen auf den dauerhaften Betrieb ausgelegt und wird als Beispiel für „symbiotische Bioelektronik“ bezeichnet. Der Herzschrittmacher wurde über sieben Jahre unter anderem von Forschern der University of Chinese Academy of Sciences (UCAS) und der Tsinghua University und der Peking University entwickelt. Er nutzt ein spezielles „Energierückgewinnungsmodul“.
Dabei wird die Bewegungsenergie des Herzens per elektromagnetischer Induktion in elektrische Energie umgewandelt. Für eine hohe Lebensdauer hat das Team ein vereinfachtes magnetisches Schwebesystem entwickelt, das Reibung reduzieren soll. In Labortests mit 300 Millionen simulierten Herzschlägen, was einer Nutzung von rund 10 Jahren entspricht, wurden lediglich 4% Verschleiß festgestellt. Im Mittel erzeugt der Herzschrittmacher 120 Mikrowatt und liegt damit über den 10 Mikrowatt, die für einen stabilen Betrieb erforderlich sind.
Das Gerät kommt ohne Sonden aus und besteht aus biokompatiblen Materialien. Es kann über die Oberschenkelvene mit einem minimalinvasiven Katheter implantiert werden. In einem einmonatigen Versuch an einem Schwein mit schwerer Bradykardie (langsamer Herzfrequenz) hat der Herzschrittmacher den normalen Rhythmus ausschließlich mit der aus den Herzschlägen gewonnenen Energie aufrechterhalten.
Ein Professor der UCAS erklärt, dass das Team klinische Studien noch vor dem Jahr 2030 anstrebt. Bis dahin soll ein Schrittmacher entwickelt werden, der zwei bis dreimal so lange hält und deutlich günstiger werden soll als Geräte, die aktuell nach China importiert werden müssen und dort umgerechnet über 20.000 Euro kosten. Nach Einschätzung der Forscher könnte diese Technologie zur Energiegewinnung später auch bei anderen implantierbaren Geräten eingesetzt werden, beispielsweise für die Knochenheilung, neuronale Regulation oder auch die Schmerztherapie.
I have always been fascinated by technology and digital devices my entire life and even got addicted to it. I have always marveled at the intricacy of even the simplest digital devices and systems around us. I have been writing and publishing articles online for about 6 years now, just about a year ago, I found myself lost in the marvel of smartphones and laptops we have in our hands every day. I developed a passion for learning about new devices and technologies that come with them and at some point, I asked myself, „Why not get into writing tech articles?“ It is useless to say I followed up the idea — it is evident. I am an open-minded individual who derives an infinite amount of joy from researching and discovering new information, I believe there is so much to learn and such a short life to live, so I put my time to good use — learning new things. I am a ‚bookworm‘ of the internet and digital devices. When I am not writing, you will find me on my devices still, I do explore and admire the beauty of nature and creatures. I am a fast learner and quickly adapt to changes, always looking forward to new adventures.
Übersetzer: Enrico Frahn – Managing Editor Accessory Reviews, Tech Writer – 6276 Artikel auf Notebookcheck veröffentlicht seit 2021
Der Technik-Virus hat mich schon in jungen Jahren befallen, als ich zu Pentium II Zeiten meine ersten Schritte im PC-Bereich wagte. Seither gehören für mich das Modden, Übertakten und die akribische Pflege meiner Hardware einfach dazu. Während meiner Studienzeit entwickelte ich zudem ein spezielles Interesse an mobilen Technologien, die den stressigen Studienalltag erheblich erleichtern können. Nachdem ich bei einer Tätigkeit im Marketing meine Liebe für das Kreieren von Webinhalten gefunden habe, begebe ich mich nun als Redakteur bei Notebookcheck auf die Suche nach den spannendsten Themen aus der faszinierenden Welt der Technik. Außerhalb des Büros hege ich eine besondere Leidenschaft für den Motorsport und das Mountainbiking.