Переосмысление мозгового кардиостимулятора: как улучшенные нанокомпозиты могут улучшить сигналы

Пациенты жаловались на головные боли после имплантации кардиостимуляторов. Учёные из Университета Тебриза (Иран) предположили, что проблема может быть в материалах, используемых в устройствах.

"Управление внешними шумами, влияющими на пациентов, крайне важно, — сказала автор Бараа Часиб Мезер. — Например, человек с мозговым кардиостимулятором может испытывать помехи от внешних электрических полей от телефонов, звуков машин, а также различных электромагнитных сил, присутствующих в повседневной жизни. Необходимо разрабатывать новые биоматериалы для выходного узла мозговых кардиостимуляторов, которые могут эффективно обрабатывать электрические сигналы".

В статье, опубликованной в AIP Advances, Мезер и её коллеги из Лаборатории наноструктурированных и новых материалов создали органические материалы для мозговых и сердечных кардиостимуляторов, эффективность которых зависит от бесперебойной передачи сигнала.

"Мы разработали нанокомпозиты, которые обладают отличными механическими свойствами и могут эффективно снижать шум, — сказала Мезер. — Для кардиостимуляторов нам важно понять, как материал поглощает и рассеивает энергию".

Используя полипропиленовую основу, исследователи добавили специально модифицированную глину — монтмориллонит — и различные соотношения графена. Было создано пять различных материалов для тестирования.

С помощью сканирующей электронной микроскопии авторы измерили структуру композитных материалов. Анализ выявил ключевые характеристики, определяющие шумопоглощение и передачу сигнала: плотность и распределение глины и графена, а также размер пор в материале.

"Наша команда сосредоточена именно на механических, термических и других свойствах этих материалов", — отметила Мезер.

Авторы измерили соотношение сигнал/шум и производительность материала при разных уровнях шума, а также протестировали влияние толщины материала на его работу.

"Наша текущая работа направлена не только на поиск биосовместимых материалов для кардиостимуляторов; мы стремимся улучшить соединение между источником генерируемого сигнала и электродами, — сказала Мезер. — Наша команда также сосредоточена на дальнейшей разработке биоматериалов для использования внутри тела, например, материалов для улучшения работы слуховых аппаратов".