Dartmouth College mühendisleri, çok çeşitli implante edilebilir cihazları çalıştırmak için kalbin kinetik enerjisini yakalamak ve elektriğe dönüştürmek amacıyla oldukça kapsamlı bir cihaz geliştiriyor.
Kalbin hareketi o kadar güçlüdür ki yeni araştırmaya göre, hayatımızı kurtaran cihazları şarj edebilir. Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından finanse edilen araştırmaya göre, Dartmouth’taki Thayer Mühendislik Okulu’ndaki mühendisler tarafından geliştirilen ve büyük miktarda implante edilebilir cihazı çalıştırmak için kalbin kinetik enerjisi elektriğe dönüştürülebilir.
Milyonlarca insan, her 5 ila 10 yılda bir değiştirilmesi gereken pillerle çalışan kalp pillerine, defibrilatörlere ve diğer hayat kurtaran implante edilebilir cihazlara güveniyor. Bu replasmanların maliyeti yüksek olabilen ve komplikasyon ve enfeksiyon olasılığını yaratabilen bir ameliyat gerekir.
Dartmouth Mühendislik Profesörü John XJ Zhang: “Herhangi bir implante edilebilir biyomedikal cihaz için nihai problemi çözmeye çalışıyoruz.”
Dartmouth’ta Araştırmacı Lin Dong: “Cihazın vücudun işlevine müdahale etmemesi aynı derece büyük bir öneme sahiptir. Biyouyumlu, hafif, esnek ve düşük profilli olması gerektiğini biliyorduk; bu nedenle sadece mevcut kalp pili yapısına uymuyor, aynı zamanda gelecekteki çok işlevsellik için ölçeklenebilir.”
Ekibin çalışması; kalp atımının enerjisini toplamak ve elektrik enerjisine dönüştürmek için iki serbest uç ile kalp pili ucunu saran iki konsollu bir yapı içinde, esnek gözenekli poliviniliden florür‐trifloroetilen ince film içerir. Eklenen malzeme “PVDF” adı verilen bir ince polimer piezoelektrik film türüdür ve gözenekli yapılar ile tasarlandığında küçük mekanik hareketi bile elektriğe dönüştürebilir. Ekip, yeterli elektrik enerjisinin kalp pilinin kinetik enerjisinden sürdürülebilir işlemlere dönüştürülebileceğini buldu. İmplante edilebilir biyomedikal cihazlar için etkili bir enerji kaynağı olabilir.
Diğer bir faydası: Aynı modüller potansiyel olarak hastaların gerçek zamanlı izlenmesi için veri toplanmasını sağlamak için sensör olarak kullanılabilir.
Zhang: “Yakında yayınlanacak harika sonuçlarla ilk hayvan çalışmaları turunu tamamladık. Başlıca tıbbi teknoloji şirketlerinden şimdiden çok fazla ilgi duyuluyor. Lin Dong ile çalışan Dartmouth’ta Doktora Yenilik Programı öğrencisi ve çalışmanın yazarlarından biri olan Andrew Closson, iş ve teknoloji transferi becerilerini bu girişimin ilerlemesi için kullanıyor.”
