Inżynierowie opracowali mikroskopijny smart-stent. Urządzenie może zrewolucjonizować kardiologię

Ciągłe monitorowanie hemodynamiki - przepływu krwi przez układ naczyniowy - może przyczynić się do poprawy efektywności leczenia, a to z kolei przełoży się na poprawę wyników pacjentów. Jednak śmiertelne choroby układu krążenia, takie jak nadciśnienie i miażdżyca, występują w długim i skręconym układzie krążenia z tętnicami o różnej średnicy i krzywiźnie. Obecnie istniejące urządzenia służące do obserwowania przepływu krwi są ograniczone przez swoją masę, sztywność i użyteczność.

Profesor Woon-Hong Yeo i jego współpracownicy z Instytutu Technologicznego Georgii próbują zwiększyć szanse pacjentów, opracowując wszczepialny miękki elektroniczny system monitorowania. Ich nowe urządzenie, opisane na łamach czasopismu Science Advances, składa się z inteligentnego stentu i miękkich czujników drukowanych za pomocą drukarki 3D. Nowatorski system monitorowania stworzony przez amerykańskich inżynierów jest zdolny do bezprzewodowego obserwowania hemodynamiki w czasie rzeczywistym - i to bez potrzeby posiadania dodatkowych baterii czy obwodów.

Jak mówią twórcy nowatorskiego urządzenia, gdy jest ono instalowane u pacjenta z - na przykład - miażdżycą, oprócz rozszerzania się i zapobiegania zwężaniu tętnicy, podobnie jak tradycyjny stent, przywracając normalny przepływ krwi, zapewni lekarzom dane o układzie krążenia pacjenta w czasie rzeczywistym

Obecnie standardowym sposobem obrazowania i monitorowania układu krążenia jest angiografia. Jednak technika ta nierzadko bywa kosztowne, a w rzadkich przypadkach - zwłaszcza u pacjentów zmagających się z cukrzycą - barwniki i promieniowanie stosowane w obrazowaniu angiograficznym mogą powodować raka. Elektroniczny system opracowany przez zespół Yeo stara się zredukować do minimum potrzebę wykorzystania angiografii i innych, potencjalnie ryzykownych metod obrazowania.

Elektroniczny system oparty jest o bezprzewodową platformę inteligentnych stentów, zintegrowaną z miękkimi czujnikami. Do działania wykorzystuje ono sprzężenie indukcyjne, które zapewnia bezprzewodowe monitorowanie układu krążenia w czasie rzeczywistym, które jednocześnie daje lekarzom szerokie możliwości diagnostyczne. Wykorzystywane przez urządzenie sprzężenie indukcyjne wykorzystuje pola magnetyczne do bezprzewodowego przesyłania energii. Podobnie dzieje się z ładowarkami bezprzewodowymi do telefonu, smartwatcha lub innych urządzeń elektronicznych - czerpią one energię z pola magnetycznego wytwarzanego przez ładowarkę.

Jak mówi Woon-Hong Yeo, elektroniczny system opracowany przez amerykańskich naukowców można zastosować do obserwacji nie tylko układu krążenia:

Praktyczne wykorzystanie systemu to według naukowców kwestia dość odległej przyszłości. Do tej pory przetestowali swój autorski system jedynie na zwierzętach. Jednocześnie amerykańscy inżynierowie patrzą z optymizmem w przyszłość, widząc w dotychczasowych wynikach pracy szansę na nowe kierunki rozwoju nauk biomedycznych i inżynierii.