Инженеры из Массачусетского университета в Амхерсте вырастили ткань человеческой сердечной мышцы вокруг сетки из микроскопических генераторов, которые преобразуют сокращения клеток в электричество. В перспективе технология может помочь создавать медицинские имплантаты, способные работать в организме без батарей. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
© Газета.Ru
Ученые создали гибкую сетку размером семь на восемь мм с 64 крошечными полосками пьезоэлектрической керамики. Этот материал вырабатывает электрическое напряжение при изгибе. Исследователи разместили на сетке клетки сердечной мышцы, полученные из человеческих стволовых клеток. За несколько дней они сформировали слой живой ткани, который охватил элементы конструкции.
«Выращенная ткань начала самостоятельно сокращаться примерно раз в две-три секунды. При каждом сокращении сетка изгибалась и генерировала электрический импульс. После усовершенствования конструкции напряжение достигало 450–750 милливольт. При этом ткань продолжала нормально сокращаться», – говорится в исследовании.
В отличие от традиционных устройств для сбора энергии, которые часто заключены в корпус и крепятся к поверхности органа, новая конструкция распределяет генераторы по всей сетке. По расчетам исследователей, такой подход позволяет получать больше энергии с единицы объема устройства, поскольку почти вся конструкция участвует в преобразовании движения в электричество.
В будущем технологию могут использовать для питания кардиостимуляторов и других имплантируемых медицинских устройств, которым сейчас необходимы батареи. Кроме того, сетка потенциально способна отслеживать сердечные сокращения по возникающим электрическим импульсам.
Следующим этапом станет проверка технологии в более сложных условиях, включая возможность интеграции с живыми тканями внутри организма.
Ранее ученые научились создавать «готовые» клетки сердца для лечения заболеваний.
