Sebuah pasukan penyelidik yang diketuai oleh penyiasat di Pusat Perubatan Deaconess Beth Israel (BIDMC) dan Universiti Nasional Seoul telah membangunkan peranti rangkaian elektrik baharu yang boleh dililit di sekeliling jantung untuk menghantar impuls elektrik dan dengan itu meningkatkan fungsi jantung dalam model eksperimen. kegagalan jantung, kebimbangan kesihatan awam utama dan punca utama kematian dan hilang upaya.
Kajian yang diterbitkan dalam Science Translational Medicine edisi 22 Jun 2016, menunjukkan cara baharu yang berpotensi untuk meningkatkan fungsi jantung dan merawat aritmia berbahaya dengan mengimbangi otot jantung yang rosak dan membolehkan otot jantung yang hidup berfungsi dengan lebih cekap..
Dalam keadaan biasa, jantung mengepam darah ke seluruh badan melalui satu siri kontraksi yang diselaraskan yang dikekalkan oleh sistem pengaliran elektrik yang disegerakkan dengan teliti. Dengan perkembangan kegagalan jantung - apabila otot jantung lemah merosakkan mekanisme pengepaman jantung - sistem pengaliran elektrik ini juga boleh rosak.
"Sesetengah pesakit yang mengalami kegagalan jantung dirawat dengan terapi penyegerakan semula, di mana tiga elektrod kecil diimplan melalui perentak jantung untuk memastikan jantung mengecut dengan selaras," jelas pengarang yang sepadan, Hye Jin Hwang, MD, PhD, seorang penyelidik dalam Bahagian Perubatan Kardiovaskular di Institut KardioVaskular BIDMC."Tetapi perentak jantung menyampaikan rangsangan elektrik hanya di tempat tertentu di dalam jantung dan tidak menyediakan liputan menyeluruh bagi seluruh organ, seperti yang dilakukan oleh sistem pengaliran elektrik jantung sendiri."
"Kami tahu bahawa pendekatan strategik bersepadu yang secara langsung menyekat takiaritmia ventrikel di samping meningkatkan fungsi jantung akan menjadi strategi yang menjanjikan untuk rawatan kegagalan jantung, aritmia ventrikel dan kematian mengejut, " kata pengarang bersama Mark E. Josephson, MD, Pengerusi Emeritus Perubatan Kardiovaskular di BIDMC, Profesor Perubatan Herman Dana yang Terhormat di Sekolah Perubatan Harvard, dan pemimpin antarabangsa dalam bidang elektrofisiologi.
Diperbuat daripada wayar nano yang tertanam dalam polimer getah yang boleh mematuhi anatomi tiga dimensi unik setiap jantung individu, jaringan baharu direka bentuk untuk membalut dan "memeluk" jantung dan seterusnya menghantar impuls elektrik kepada seluruh miokardium ventrikel, atau otot jantung. Dalam membangunkan bahan novel untuk peranti baharu ini, Hwang bekerjasama dengan penyelidik Universiti Kebangsaan Seoul Taeghwan Hyeon, PhD, pakar dalam bahan nano dan Dae-Hyeong Kim, PhD, pakar dalam peranti boleh regangan. "Kami mahu meniru rapat tisu jantung, yang sangat elastik, dan juga meniru fungsi uniknya, yang sangat konduktif," kata Hwang.
Bekerjasama dengan pasukan penyelidikan pelbagai disiplin yang merangkumi tujuh institut di A. S., China dan Republik Korea, Hwang dan rakan-rakannya membangunkan bahan nano novel, mencipta peranti elektrik anjal, menyesuaikan peranti melalui pencetakan 3D, menjalankan pra-penilaian mekanik melalui simulasi komputer dan menjalankan penilaian fungsi peranti dalam model kegagalan jantung in vivo.
Dalam kajian ke atas tikus, mesh disepadukan secara struktur dan elektrik dengan miokardium selepas serangan jantung, bertindak sebagai substruktur jantung semasa pergerakan jantung dan meningkatkan fungsi kontraktil jantung tanpa mengganggu kelonggaran.
"Kemajuan besar di sini telah mencari cara untuk mencipta peranti yang lebih tepat meniru fisiologi normal, " jelas Peter J. Zimetbaum, MD, Ketua Bersekutu dan Pengarah Kardiologi Klinikal di BIDMC dan Profesor Madya Perubatan di Sekolah Perubatan Harvard. "Konsep membalut jantung bukanlah baharu, tetapi melakukannya dengan perhatian kepada pendekatan yang lebih fisiologi menjadikan peranti ini sangat pintar. Ini bukan sekadar satu lagi peranti bantuan mekanikal. Ia merupakan pendekatan fisiologi yang inovatif dan memberi peluang untuk merapatkan kejuruteraan yang canggih. dan ubat."
