برخی از خالکوبی‌ها واقعاً قلب را بداخلاق می‌کنند.

در موش‌ها، «خالکوبی» گرافنی که به قلب چسبیده می‌تواند ضربان غیرطبیعی کند را درمان کند. دانشمندان در 25 مارس به صورت آنلاین گزارش دادند که این دستگاه مانند یک ضربان ساز آینده نگر، سیگنال های الکتریکی را ارسال می کند که قلب را به درستی پمپاژ می کند. مواد پیشرفته.

ایگور افیموف، مهندس قلب و عروق در دانشگاه نورث وسترن در شیکاگو، تخمین می‌زند که این دستگاه الکترونیکی در حال حاضر یک اثبات مفهومی است، اما یک نسخه برای استفاده در قلب انسان می‌تواند ظرف پنج سال آینده برای آزمایش آماده شود.

Efimov و همکارانش سال‌ها برای ایجاد دستگاه‌های کاشتنی که مطابق با بدن هستند کار کرده‌اند. یکی از چالش‌های اصلی این است که چگونه می‌توان وسایل الکترونیکی سفت و سخت را با دستمال‌های نرم و گاهی ضربان دار پیوند داد. برای اکثر ضربان سازهای فعلی، پزشکان الکترودها را روی سیم های بلند از طریق ورید داخل قلب می گذرانند. هر بار که قلب می‌زند، حدود 100000 بار در روز، سیم‌ها خم می‌شوند. Efimov می گوید: خم شدن کافی است و دستگاه در نهایت خراب می شود. یک راه حل این است که از مواد بسیار نازک استفاده کنید که همراه با حرکات قلب حرکت می کنند، مانند پوشش پلاستیکی که به ژل-O می لرزد.

در سال 2021، Efimov چیزی را دید که امیدوارکننده به نظر می رسید: کاغذی روی دستگاه های گرافنی که مانند خالکوبی های موقت روی پوست اعمال می شد. دیمیتری کریف، مهندس زیست پزشکی در دانشگاه تگزاس در آستین که خالکوبی گرافن را ابداع کرد، می‌گوید برخلاف اجزای فلزی که اغلب در الکترونیک استفاده می‌شوند، گرافن از نظر اتمی نازک است.

نای چانگ یه، فیزیکدان کالتک که در این کار نقشی نداشت، می‌گوید گرافن – یک لایه منفرد از اتم‌های کربن که در یک الگوی لانه زنبوری چیده شده‌اند – یک ماده جذاب برای استفاده در پزشکی است.SN: 3/14/14). او می گوید: “گرافن بسیار انعطاف پذیر است، زیست سازگار است، بسیار شفاف است، بسیار رسانا است و از نظر مکانیکی قوی است.”

اما کریف قبلاً هرگز خالکوبی گرافن را روی بافت قلب قرار نداده بود. افیموف با او تماس گرفت و گفت: “خب، دوست داری امتحان کنی؟ ما می توانیم کمک کنیم.» محققان با همکاری یکدیگر این دستگاه ها را در آزمایشاتی بر روی قلب موش و داخل موش های زنده آزمایش کردند. این تیم گزارش می دهد که در موش ها، خالکوبی قلب می تواند ضربان نامنظم را با ارسال پالس های الکتریسیته به اندام اصلاح کند.

خالکوبی ها یک لایه شفاف از گرافن را بین ورقه های سیلیکون کشسان و پلیمر بسیار نازک قرار می دهند. نوار طلایی گرافن را به سیم‌هایی متصل می‌کند که به منبع برق می‌روند، که برق را از طریق دستگاه ارسال می‌کند.

Efimov می‌گوید که نسخه‌های بعدی این خالکوبی بی‌سیم خواهد بود و احتمالاً از یک آنتن کوچک برای دریافت سیگنال‌های الکتریکی از یک دستگاه خارجی که روی قفسه سینه فرد قرار می‌گیرد استفاده می‌کند. و یک روز، Efimov الکترودهای گرافن را به اندازه دانه های برنج در نظر می گیرد که به عضله قلب تزریق می شود. چنین تجهیزات مینیاتوری می توانند وظایف ضربان ساز را بدون اجزای معمولی درهم و برهم انجام دهند.

Efimov می‌گوید که همه اینها ممکن است مانند یک داستان علمی تخیلی به نظر برسد، اما فناوری تقریباً به اینجا رسیده است. “اکنون زمان توسعه آن است.”