Mozgové stimulátory, forma implantátov, spôsobili svojho času absolútnu revolúciu. Môžu totiž výrazne pomôcť ľuďom, ktorí trpia neurologickými poruchami, ako je napríklad Parkinsonova choroba, píše portál Futurism. Nie sú však dokonalé a každé dva až tri roky si vyžadujú operáciu za účelom výmeny batérií, čo je nielen nákladné, ale aj fyzicky náročné.
Výskumníci vo svojej najnovšej štúdii publikovanej minulý mesiac v časopise Cells Report Physical Sciences tvrdia, že vyvinuli spôsob, ako stimulátory nabiť výlučne dýchaním, respektíve pohybmi, ktoré pri nich telo robí. To by ich potenciálne malo oslobodiť od chaotických mechanizmov nabíjania objektu v ľudskom tele.
Statická elektrina
V podstate ide o cerebrický kardiostimulátor, ktorý vysiela elektrické impulzy hlboko do mozgu prostredníctvom zabudovaných drôtov, ktoré pomáhajú regulovať mozgovú aktivitu, najmä v oblastiach, ktoré riadia motorické funkcie. Môže to pomôcť pacientom zmierniť chvenie a stuhnutosť spojenú s Parkinsonovou chorobou a v posledných rokoch aj ako liečba depresie.
Vedci z University of Connecticut preto pracovali na vývoji mozgového stimulátora, ktorý využíva energiu generovanú dýchacími pohybmi v hrudníku pacienta. Využíva triboelektrické nabíjanie, pri ktorom sa generuje statická elektrina trením, ako keď šúchaš po koberci a vytváraš statický výboj.
V podstate vedci využili tento efekt aplikáciou triboelektrického nanogenerátora v blízkosti hrudnej steny. Nádych a výdych spôsobuje, že sa stena trie o generátor, čím vzniká prúd, ktorý nabíja superkondenzátor, ktorý zase napája mozgový stimulátor.
Prvé testy
„Chceli sme, aby to zapadalo do zvyšku dostupnej technológie obvyklým spôsobom,” povedal výskumník Jim Rusling, chemik a spoluautor v tlačovej správe. „V zásade, ak už niekto má hlboký mozgový stimulátor, mohli by sme jednoducho vymeniť batériu za tento generátor bez toho, aby sme ho museli dodatočne vybaviť úplne novým zariadením.”
Doteraz bol nanogenerátor testovaný na simulovanej hrudi prasaťa, ktorá používala skutočné prasacie pľúca. Počas experimentov bol nanogenerátor úspešne poháňaný vdychovaním a výdychom prasacích pľúc. Ale samotný mozgový stimulátor bol pripojený k mozgu myši, nie prasaťa.
Nasledovať budú veľké zvieratá
„Toto je prvý systém, ktorý kombinuje všetky časti: efektívny zber energie, skladovanie energie a riadený mozgový stimulátor,” uviedol spoluautor štúdie a kolega chemik Islam Mosa.
„Preukázali sme, že náš sebestačný stimulátor hlbokého mozgu môže prerušovane stimulovať mozgové tkanivo striedaním období stimulácie a období bez stimulácie, čo je účinný prístup k hĺbkovej stimulácii mozgu pri liečbe psychiatrických stavov.” Ďalším krokom je podľa vedcov testovanie sebestačného systému na veľkých zvieratách.