Cunjiang Yu, Bill D. Cook Professore Associato di Ingegneria Meccanica presso l’Università di Houston, ha guidato un gruppo di ricercatori che hanno sviluppato un cerotto cardiaco realizzato con componenti elettronici completamente gommosi il quale può essere posizionato direttamente sul cuore per raccogliere attività elettrofisiologica, temperatura, battito cardiaco e altri indicatori, tutti allo stesso tempo.I ricercatori sviluppano un cerotto cardiaco bioelettronico gommoso
I pacemaker e altri dispositivi cardiaci impiantabili utilizzati per monitorare e trattare aritmie e altri problemi cardiaci hanno generalmente uno dei due inconvenienti: sono realizzati con materiali rigidi che non possono muoversi per accogliere un cuore che batte, oppure sono realizzati con materiali morbidi che possono raccogliere solo una quantità limitata di informazioni.
I ricercatori guidati da un ingegnere meccanico dell’Università di Houston hanno riportato su Nature Electronics un cerotto realizzato con elettronica completamente gommosa che può essere posizionato direttamente sul cuore per raccogliere attività elettrofisiologica, temperatura, battito cardiaco e altri indicatori, tutti allo stesso tempo.
Cunjiang Yu, Bill D. Cook Professore Associato di Ingegneria Meccanica presso UH e autore corrispondente per l’articolo, ha affermato che il dispositivo segna la prima volta che la bioelettronica è stata sviluppata sulla base di materiali elettronici completamente gommosi compatibili con il tessuto cardiaco, consentendo al dispositivo di risolvere le limitazioni dei precedenti impianti cardiaci, che sono principalmente costituiti da materiali elettronici rigidi.
“Per le persone che hanno aritmia cardiaca o un attacco di cuore, è necessario identificare rapidamente il problema”, ha detto Yu. “Questo dispositivo può farlo.” Yu è anche un ricercatore principale presso il Texas Center for Superconductivity presso UH.
Oltre alla capacità di raccogliere simultaneamente informazioni da più posizioni sul cuore – una caratteristica nota come mappatura spazio-temporale – il dispositivo può raccogliere energia dal battito cardiaco, consentendogli di funzionare senza una fonte di alimentazione esterna. Ciò gli consente non solo di tenere traccia dei dati per la diagnostica e il monitoraggio, ma anche di offrire benefici terapeutici come la stimolazione elettrica e l’ablazione termica, hanno riferito i ricercatori.
Yu è leader nello sviluppo di componenti elettronici completamente gommosi con capacità di rilevamento e altre capacità biologiche, compreso l’uso in mani robotiche, pelli e altri dispositivi. Il cerotto bioelettronico epicardico si basa su un materiale con proprietà meccaniche che imitano il tessuto cardiaco, consentendo un’interfaccia più ravvicinata e riducendo il rischio che l’impianto possa danneggiare il muscolo cardiaco.
“A differenza della bioelettronica basata principalmente su materiali rigidi con strutture meccaniche estensibili a livello macroscopico, la costruzione della bioelettronica a partire da materiali con moduli corrispondenti a quelli dei tessuti biologici suggerisce un percorso promettente verso la bioelettronica e i biosensori di prossima generazione che non hanno un hard- interfaccia morbida per il cuore e altri organi “, hanno scritto i ricercatori. “Il nostro cerotto epicardico gommoso è in grado di eseguire mappatura ECG multiplex, rilevamento di deformazione e temperatura, stimolazione elettrica, ablazione termica e funzioni di raccolta di energia”.
