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Jul 02, 2023

그래핀 '문신' 심박조율기는 쥐의 불규칙한 심장 박동을 감지하고 치료합니다.

ipopba / iStock Abbott와 Medtronic은 이러한 문제를 해결하기 위해 무연 심장박동기를 만들었습니다.

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Abbott와 Medtronic은 파손, 절연 결함 및 감염과 같은 기존 장치와 관련된 문제를 해결하기 위해 무연 심박 조율기를 만들었습니다. 그러나 무연 심박조율기는 2021년 미국 식품의약국(US Food and Drug Administration) 공지에 설명된 대로 고유한 문제가 있으며 견고한 의료 장치가 연조직과 접촉할 때마다 합병증이 발생할 수 있습니다.

"현재 심박조율기와 제세동기의 과제 중 하나는 심장 표면에 부착하기 어렵다는 것입니다. 예를 들어 제세동기 전극은 본질적으로 매우 두꺼운 와이어로 만들어진 코일입니다. 이 와이어는 유연하지 않고 끊어집니다. 단단함 연구의 수석 저자인 노스웨스턴 대학의 이고르 에피모프(Igor Efimov)는 성명에서 “심장과 같은 연조직과의 접촉은 다양한 합병증을 유발할 수 있다”고 말했다.

이를 인식한 연구자들은 생체전자 공학에 좋은 특성을 지닌 단일 탄소 원자 층인 그래핀을 유연한 의료 기기 개발에 적용하기 위해 노력해 왔습니다. 최신 논문은 유연한 그래핀 기반 장치를 생체 내 심장 생물학에 적용하는 방법을 설명함으로써 해당 분야를 발전시켰습니다.

Efimov와 그의 파트너는 그래핀 전자 문신을 제작하여 쥐의 심장에 부착했습니다. GET는 생체 내에서 심장 박동을 감지하고 전기 자극을 전달하여 리듬의 불규칙성을 교정했습니다.

이 장치에 의해 수행된 전기화학적 측정은 체온에서 활발하게 박동하는 심장에서 60일 동안 일관되게 유지되어 연구원들은 이 장치가 어린이의 영구 심박 조율기에 대한 다리와 같은 임시 심장 감지 및 심박 조절 응용 분야에 사용될 수 있다고 제안했습니다. 연구팀은 만성적 적용을 위한 임플란트를 제작하려면 추가적인 접착제나 접착제가 필요할 것이라고 말했습니다.

장기간 적용을 목표로 하면 조직이 장치 위로 성장할 가능성과 같은 추가 문제가 발생합니다. 연구자들은 "기질 지지 그래핀의 독성이 거의 또는 전혀 없을 것"을 기대하지만 그럼에도 불구하고 추가적인 항염증 코팅이 "도움이 될 것"이라고 논문에서 밝혔습니다.