Gli autori chiave dello studio includono (da sinistra):il ricercatore postdottorato Menahem Rotenberg, dottorando Ramya Parameswaran e dottorando Kelliann Koehler. Credito:Prof. Bozhi Tian
Gli scienziati dell'Università di Chicago hanno aperto la strada a una tecnica che potrebbe un giorno creare un pacemaker che funziona utilizzando minuscoli impulsi di luce.
"E' essenzialmente una minuscola cella solare, che stimola il muscolo cardiaco in un modo davvero unico, " ha detto Bozhi Tian, un professore associato di chimica che esamina modi innovativi per controllare la biologia con la luce.
In uno studio pubblicato l'11 dicembre su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , Tian e il suo team descrivono come hanno creato una rete flessibile di silicio, che quando attivato da lampi di luce, crea un minuscolo effetto elettrochimico che incoraggia il cuore a battere.
Hanno iniziato con uno dei loro progetti precedentemente utilizzati per stimolare i neuroni, ma ha reso la rete più sottile per avvolgere facilmente il cuore e ha sparso minuscoli nanofili sulla sua superficie per attaccarsi alle cellule cardiache.
Un piccolo raggio ottico scansiona l'area con un laser. Ogni flash attiva le cellule, facendo battere il cuore alla stessa frequenza della luce. (La scansione invece di illuminare direttamente un'area rende il dispositivo più efficiente ed evita di fornire troppa energia alle cellule, che possono danneggiarli, disse Tian.)
"A differenza dei pacemaker di oggi, questo metodo sembra "allenare" il muscolo cardiaco a battere, " Disse Tian. Ci vuole un po' prima che l'effetto abbia effetto, ma i muscoli continuano ad attivarsi per qualche tempo dopo che gli impulsi luminosi si sono fermati.
Il metodo è ancora all'inizio dello sviluppo. Se impiantato nell'uomo, la rete potrebbe essere iniettata nel sito target, e una piccola fibra ottica che fornirebbe gli impulsi luminosi potrebbe essere inserita attraverso un intervento chirurgico minimamente invasivo, disse Tian.