Herz wird Stromgenerator für Implantate

Das Herz soll zum Energielieferanten für technische Implantate wie Schrittmacher und Defibrillatoren werden. So jedenfalls stellen sich Forscher der Thayer School of Engineering at Dartmouth und Kliniker der University of Texas die Zukunft vor. Der Vorteil: OPs zum Austausch der Batterien würden entfallen.

Der Generator, der gerade einmal so groß ist wie ein US-Zehn-Cent-Stück ist, wird in einen Herzschrittmacher integriert. Strom erzeugt ein piezoelektrischer dünner Kunststofffilm. Es handelt sich um ein modifiziertes schwammartiges Polyvinylidenfluorid, das Strom erzeugt, wenn es leicht gedehnt ist. Die dazu nötige geringe Kraft liefert die Pumpleistung des Herzens via Blutstrom. Möglicherweise lässt sich das System zusätzlich nutzen, um, kombiniert mit Sensoren, Bioinformationen aus dem Körperinneren nach draußen zu senden.

Es ist ganz wichtig, dass der Generator nicht mit anderen Körperfunktionen interagieren kann. John X.J. Zhang, Mechanik-Professor und Leiter der Forschungsgruppe, und sein Team wissen, dass das Gerät bioverträglich, leicht und flexibel sein muss, damit es sich in Herzschrittmacher integrieren lässt. Sie versuchen das Grundproblem aller biomedizinischen Implantate zu lösen. Die Frage ist: Wie versorge ich ein Implantat über die gesamte Lebenszeit mit Strom, ohne dass die Batterien getauscht werden müssen.

In den nächsten beiden Jahren wollen die Forscher den vorklinischen Prozess zur Einführung des Generators abschließen. Nach Zhang steht der sich selbst mit Strom versorgende Herzschrittmacher in fünf Jahren zur Verfügung. Sein Team hat die erste Runde der Tierversuche mit guten Resultaten abgeschlossen. Er hat bereits Interesse bei Medizinunternehmen festgestellt. Andrew Closson, ein junger Forscher aus dem Team, bereite sich bereits auf die Gründung eines Unternehmens zur Kommerzialisierung des Ladegeräts vor.

Allein in den USA tragen Millionen Menschen Implantate, die auf eine Stromversorgung angewiesen sind. Nach etwa zehn Jahren ist die Batterie so schwach, dass sie ausgetauscht werden muss. Die dazu nötigen Operationen sind teuer und nicht ohne Risiko. Eine lebenslange Stromversorgung wäre deshalb ein großer Vorteil.

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