US-Wissenschaftlern ist vor kurzem eine Leistung wie im Science-Fiction-Film gelungen. Im Labor von John Rogers, Bioelektronik-Pionier der Northwestern University und Leiter der Geräteentwicklung, haben sie den kleinsten Herzschrittmacher der Welt entwickelt. Das Gerät ist kleiner als ein Reiskorn und eignet sich besonders für Neugeborene mit angeborenen Herzfehlern. Es kann auch als sicherere Option für Erwachsene dienen. Und das Beste: Wenn seine Aufgabe erfüllt ist, löst er sich einfach im Körper auf.
Die Studie wurde in der Zeitschrift "Nature" veröffentlicht. In einem Podcast der Universität teilte Rogers mit: "Wenn sich ein Patient einer Herzoperation unterzieht, ist es oft notwendig, das Herz vorübergehend zu stimulieren, damit es während der Genesung einen sicheren Rhythmus beibehält. Herkömmliche temporäre Herzschrittmacher verwenden sperrige Drähte und externe Geräte, die lästig und unbequem sein können. Noch besorgniserregender ist das Risiko von Komplikationen, wenn die Schrittmacherkabel entfernt werden müssen, insbesondere wenn sich Narbengewebe gebildet hat, was zu inneren Blutungen und schweren Schäden führen kann."
Der neue Schrittmacher kann mit einer winzigen Spritze in den Körper injiziert werden und wird mit einem tragbaren Gerät gekoppelt, das einen unregelmäßigen Herzschlag erkennt. Wenn dies der Fall ist, sendet es einen Lichtimpuls aus, der den Herzschrittmacher aktiviert. Letztlich ist er so konzipiert, dass er sich im Körper des Patienten auflöst, sobald die Aufgabe erfüllt ist. Auf diese Weise kann der schmerzhafte Entnahmeprozess vermieden werden, was das Risiko von Komplikationen, zu denen auch das Zerreißen von gesundem Herzgewebe gehört, weiter verringert. Studienleiter Rogers schätzt, dass das Gerät in fünf Jahren in klinischen Studien eingesetzt werden kann.
Der Schrittmacher verwendet eine galvanische Zelle – eine einfache Batterie, die chemische Energie in elektrische Energie umwandelt. Konkret dienen zwei verschiedene Metalle als Elektroden, um elektrische Impulse an das Herz zu senden, und diese Elektroden bilden eine Batterie, wenn sie mit umgebenden Bioflüssigkeiten in Kontakt kommen, die als leitende Elektrolyte wirken.
Das Hauptmotiv für die Entwicklung des neuartigen Schrittmachers seien Kinder gewesen, so der experimentelle Kardiologe Igor Efimov, der die Studie mitleitete. "Etwa 1 % aller Kinder kommt mit angeborenen Herzfehlern zur Welt – unabhängig davon, ob sie in einem ressourcenarmen oder ressourcenreichen Land leben", so Efimov in der Pressemitteilung. "Die gute Nachricht ist, dass diese Kinder nach einer Operation nur vorübergehend einen Herzschrittmacher benötigen. Nach etwa sieben Tagen regeneriert sich das Herz der meisten Patienten von selbst. Doch diese sieben Tage sind entscheidend. Jetzt können wir diesen winzigen Herzschrittmacher am Herzen eines Kindes platzieren und es mit einem sanften, tragbaren Gerät stimulieren. Für seine Entfernung ist keine zusätzliche Operation erforderlich."
