心臓の鼓動で動くバッテリーレスペースメーカーが開発される

中国の科学者が、心臓の鼓動から直接エネルギーを得るバッテリーレスの次世代ペースメーカーを発表しました。Nature Biomedical Engineering誌で報告されたこの開発は、埋め込み型医療機器のアプローチを根本的に変える可能性があります。従来のペースメーカーは8〜10年ごとにバッテリー交換と追加手術が必要ですが、この新デバイスは実質的に一生持続するように設計されています。

このデバイスは、中国科学院大学、清華大学、北京大学の研究者チームによって開発されました。その中核には、心臓収縮の機械的エネルギーを電磁誘導で電気に変換するシステムがあります。信頼性向上のため、エンジニアは摩擦を減らす簡素化された磁気浮上システムを採用しました。3億回の心拍に相当する実験室試験では、摩耗は約4％にとどまり、生成電力は120マイクロワットに達しました。これは安定したペースメーカー動作に必要な電力よりも大幅に多い値です。

このペースメーカーはカプセル形状で、電極を使用せず、カテーテルを用いて大腿静脈から埋め込まれます。重度の徐脈を持つ動物での1か月間の実験では、デバイスは心臓自身のエネルギーだけで正常な心拍リズムを維持しました。開発者は2030年までに臨床試験を開始し、最終的には既存のソリューションよりも安価で耐久性の高い埋め込み機器を実現することを目指しています。今後は、神経刺激装置から骨回復システムまで、他の医療用埋め込み機器への技術応用も計画されています。