Minijaturna turbina za napajanje pacemakera radi na - ljudsku krv

NA SRCE možemo gledati kao na izvor hrabrosti, simbol ljubavi ili spas za nekoga tko čeka transplantaciju i novi život, no inženjeri na srce gledaju s čisto mehaničke strane, koja je, mora se priznati, neizbježna, ako želimo i dalje doživljavati sve spomenuto.

Turbina proizvela snage za 80 pacemakera

Srce je, tehnički gledano, pumpa. Kako bi pokušali iskoristiti njenu hidrauličku snagu, koja se kreće oko 1-1.5W, potrebno je dizajnirati posebnu minijaturnu turbinu, koja bi stala u ljudske arterije, gdje "glumi" hidroelektrični generator. Upravo su se tim problemom pozabavili švicarski inženjer Alois Pfenniger i njegovi kolege sa sveučilišta u Bernu.

Rezultate prvih pokusa predstaviti su na Konferenciji mikrotehnologija u medicini i biologiji - dizajnirali su tanku cjevčicu koja je u tijelo ugrađena umjesto torakalne arterije, koja je zapravo redundantna, pa je i doktori ponekad uklanjaju pri operaciji. Najbolja od tri isprobane turbine proizvela je oko 800 mikrovata, što je 80 puta više od onoga što je pacemakeru potrebno za rad.

Napajanje senzora i neurostimulatora u tijelu

Takav rezultat ukazuje na potencijalno iskorištavanje viška energije za napajanje dodatnih senzora ili aparata koji se nalaze u tijelu, a morali bi se napajati baterijama, kao što su senzori krvnog tlaka, pumpice koje otpuštaju lijekove i razni neurostimulatori. Umjesto kabela za napajanje ili vađenja uređaja nakon što se baterija istroši, svi bi mogli neometano funkcionirati dok je god pacijent živ. Ovakav bi način napajanja kirurzima omogućio da uređaje ugrađuju na prikladnija mjesta, što bi moglo smanjiti štetne posljedice ili čak pružiti dobru podlogu za dodavanje novih funkcija.

Rizik od krvnih ugrušaka

Ipak, postoje i problemi - korištenje krvi za pokretanje turbine za sobom povlači rizik od krvnih ugrušaka, nešto što si nitko s ikakvom srčanom bolesti ne želi dodati u dijagnozu. Kad se mala količina krvi nađe u tako malom prostoru kao što je turbina u arteriji, počne koagulirati, a to bi pacijentu moglo nanijeti više štete nego koristi.

Nešto drugačiji dizajn, kojeg je osmislio elektrofiziolog Paul Roberts, nema rotirajućih dijelova, već koristi pritisak koji stvara kucanje srca, kako bi pomicao maleni magnet. Problem je što takva naprava nije u stanju napajati pacemaker jer stvara samo petinu potrebne snage.

Ljudsko tijelo krije mnogo prilika za generiranje električne energije, a samo je pitanje vremena kad će se uređaji dovoljno minijaturizirati i usavršiti kako bi ih se moglo nesmetano ugrađivati u bilo koji dio ili organ.