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Jul 02, 2023

グラフェンの「タトゥー」ペースメーカーがラットの不規則な心拍を感知して治療する

ipopba/iStock Abbott e Medtronic sviluppano un pacemaker senza elettrocateteri per risolvere il problema

イポバ / iStock

アボットとメドトロニックは、骨折、絶縁欠陥、感染などの従来のデバイスに関連する問題を解決するために、リードレスペースメーカーを開発しました。 ただし、2021年の米国食品医薬品局の通知で概説されているように、リードレスペースメーカーには独自の問題があり、硬い医療機器が軟組織と接触するたびに合併症が発生する可能性があります。

「現在のペースメーカーや除細動器の課題の 1 つは、心臓の表面に貼り付けるのが難しいことです。たとえば、除細動器の電極は基本的に非常に太いワイヤーで作られたコイルです。これらのワイヤーは柔軟性がなく、破損してしまいます。心臓などの軟組織との接触部分はさまざまな合併症を引き起こす可能性がある」と研究の主著者であるノースウェスタン大学のイゴール・エフィモフ氏は声明で述べた。

このことを認識して、研究者たちは、バイオエレクトロニクスに優れた特性を持つ炭素原子の単層であるグラフェンを、柔軟な医療機器の開発に応用することに取り組んできました。 最新の論文は、生体内での心臓生物学への柔軟なグラフェンベースのデバイスの応用について記述し、この分野を前進させています。

エフィモフと彼のパートナーは、グラフェンの電子タトゥーを製造し、ラットの心臓に配置した。 GET は生体内で心臓の鼓動を感知し、リズムの不規則性を修正するために電気刺激を与えます。

この装置によって得られた電気化学的測定値は、体温で活発に拍動している心臓で60日間一貫した状態を保ったため、研究者らはこの装置が小児の永久ペースメーカーへのブリッジなど、一時的な心臓のセンシングおよびペーシング用途に使用できる可能性があると示唆している。 研究チームは、慢性用途向けのインプラントを作成するには追加の接着剤または接着剤が必要になると述べた。

長期的な用途をターゲットにすると、デバイス上で組織が増殖する可能性など、さらなる課題が生じます。 研究者らは「基板に担持されたグラフェンによる毒性はほとんど、あるいはまったくない」と予想しているが、それでも論文の中で、追加の抗炎症コーティングが「役立つだろう」と述べている。