Patch épicardique adhésif et extensible pour surveiller avec précision l’activité cardiaque

Les patchs épicardiques sont des patchs tissulaires soigneusement conçus qui peuvent être placés à proximité ou sur le cœur d’un affected person. Ces appareils peuvent aider les médecins à diagnostiquer et à traiter diverses maladies cardiaques, notamment les arythmies et les crises cardiaques (c’est-à-dire l’infarctus du myocarde).

Ces dernières années, de nombreux ingénieurs et chercheurs médicaux ont tenté de développer ces dispositifs, mais bon nombre des answers proposées jusqu’à présent ne sont pas idéales. Plus précisément, los angeles plupart des patchs épicardiques créés à ce jour sont conçus pour être fixés au cœur by the use of une procédure médicale appelée « suture », qui peut être difficile et risquée.

Des chercheurs de l’Université Sungkyunkwan, de l’Institut des sciences fondamentales et d’autres instituts de Corée du Sud ont récemment développé un patch de remplacement épicardique qui pourrait être beaucoup plus facile à appliquer en milieu clinique. Ce correctif a été introduit dans Electronique naturelle,extensible et adhésif ; Il n’est donc pas nécessaire de l’attacher au cœur du affected person par un processus de suture.

“Los angeles fixation de greffes épicardiques conventionnelles sur le tissu cardiaque est une tâche longue et qui implique une procédure chirurgicale complexe”, a déclaré le professeur Donghae Quickly, l’un des chercheurs qui ont mené l’étude, à Tech Xplore. “De plus, sur de longues périodes d’utilisation, los angeles durabilité des polymères élastiques qui composent le patch épicardique a tendance à se détériorer, conduisant à un espace indésirable entre le patch et le tissu cardiaque, ce qui rend finalement un diagnostic et un traitement précis difficiles.”

Pour surmonter les limites des patchs épicardiques existants, certaines équipes de recherche ont récemment expérimenté des modèles alternatifs basés sur des biomatériaux mous, tels que de los angeles colle ou des hydrogels. Malgré quelques progrès dans ce domaine, une conception fiable n’a pas encore été identifiée et commercialisée.

« Étant donné los angeles floor très irrégulière du cœur, les dispositifs existants à faible adhérence se détachent souvent en raison d’une contraction/rest proceed à lengthy terme du cœur », a déclaré Solar. “Pour surmonter de tels problèmes, une adhésion facile, immédiate et même area of expertise au tissu cardiaque est essentielle. De plus, lorsqu’ils sont attachés au cœur pendant une longue période, les matériaux utilisés dans les dispositifs épicardiques doivent être exceptionnellement doux pour éviter de provoquer une pression sur le tissu. ”

Solar et ses collègues ont entrepris de développer un nouveau patch adhésif épicardique qui surmonte efficacement les limites des conceptions proposées précédemment. Le patch qu’ils ont créé peut être instantanément attaché aux tissus à los angeles floor du cœur et peut être facilement fabriqué à grande échelle.

Notamment, leur patch n’exerce aucune pression inutile sur le tissu cardiaque pendant de longues périodes, ce qui peut améliorer sa sécurité et son efficacité. Ils sont composés de trois matériaux différents mais coexistants : un composé conducteur en section liquide, un substrat en réseau et un adhésif ionique.

Los angeles combinaison de ces matériaux élimine le besoin de suturer le patch au cœur, ce qui le rend facile à réaliser pour des professionnels de los angeles santé ayant différents degrés d’expérience, tout en réduisant le risque de headaches associées à los angeles procédure de suture.

« Nous avons conçu le patch électronique avec trois couches composées de matériaux souples, adhésifs, semblables à un gel, connus sous le nom d’hydrogels à conductivité ionique, d’électrodes extensibles constituées de métaux en section liquide et de matériaux en caoutchouc fibreux auto-réparateurs, qui sont les principaux composants de notre innovation. “, a expliqué Solar.

“Parmi eux, les hydrogels visqueux s’inspirent du mécanisme d’adhésion résistant à l’humidité des moules marines. Les hydrogels jouent un rôle an important en permettant los angeles fixation immédiate de l’ensemble du patch électronique au cœur sans avoir besoin de issues de suture.”

L’adhérence du patch de l’équipe est encore renforcée par le substrat à construction fibreuse, conçu pour dissiper los angeles contrainte mécanique générée spontanément lors d’un battement cardiaque. Contrairement aux autres patchs épicardiques introduits dans le passé, le nouveau dispositif comprend des électrodes à base de métal en section liquide, par opposition aux métaux en section solide tels que le cuivre et l’argent.

“Ces électrodes en métal liquide font preuve d’une fiabilité et d’une stabilité remarquables lors de los angeles surveillance des signaux épicardiques, même en cas de battements cardiaques répétitifs”, a déclaré Solar. “Nous avons mené des expériences pour enregistrer les signaux cardiaques d’animaux éveillés et en route pendant quatre semaines, ce qui représente une avancée majeure.”

En plus d’être plus sûr et plus facile à appliquer sur les tissus cardiaques, le patch épicardique développé par Solar et ses collègues peut collecter des mesures très précises et donc diagnostiquer de manière fiable les crises cardiaques et les arythmies, deux des maladies cardiovasculaires les plus courantes dans le monde.

De plus, le patch peut interférer avec des signaux anormaux, modifier le rythme cardiaque et faciliter son fonctionnement customary. Parce qu’elle n’est pas aussi invasive que les autres patchs introduits dans le passé, los angeles resolution de l’équipe ne provoque pas de lésions tissulaires ni d’irritation, réduisant ainsi le risque de headaches indésirables.

“Le patch épicardique intrinsèquement extensible possède des fonctions électriques bidirectionnelles qui fournissent un diagnostic précis et une thérapie par rétroaction pour les maladies cardiovasculaires”, a déclaré Solar.

“Le patch peut être instantanément attaché au tissu cardiaque, ce qui permet d’obtenir d’excellents diagnostics. Notre stratégie matériau/dispositif capte non seulement avec précision ces divers signaux, mais a également le potentiel de stimuler localement les tissus à des fins thérapeutiques, agissant efficacement comme un “électrique”. ” “Cette double fonction offre des possibilités intéressantes pour los angeles médecine personnalisée, automobile le patch peut être adapté aux besoins physiologiques uniques d’un individu.”

Lors de exams préliminaires, le patch épicardique développé par Solar et ses collègues a obtenu des résultats très prometteurs, soulignant son potentiel pour faire progresser le diagnostic et le traitement des maladies cardiaques. Los angeles nouvelle resolution pourrait également avoir des implications importantes dans le domaine de los angeles médecine de précision, en permettant aux médecins de proposer des traitements plus personnalisés adaptés aux besoins uniques de chaque affected person.

“Notre patch a le potentiel de révolutionner los angeles façon dont nous abordons les traitements médicaux, en combinant les capacités d’enregistrement du sign et de stimulation des tissus”, a ajouté Solar.

“Nous développons actuellement un patch bioélectronique avancé avec une gamme élargie de canaux, allant au-delà de los angeles limitation actuelle de quatre canaux. Cette capacité améliorée nous permettra de surveiller une gamme plus huge de signaux électrophysiologiques, y compris ceux provenant de tissus électriquement actifs, de nerfs périphériques. et les muscle mass.”, los angeles construction et même le cerveau.”

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