Naší době vládnou baterie. Už skoro ani nejde spočítat, kolik strojků a přístrojů pohánějí. Ne vždy je ale energie z baterií tím nejlepším řešením. Jsou situace, kdy by mohly mít navrch vnější zdroje energie, jako je pohon bezdrátovou energií. Hodně dobré by to bylo pro věci, v nichž se obtížně vyměňují bakterie. Třeba takové přístroje voperované do těla. U nich se můžeme s klidem vsadit, že výměna baterií bude skutečně tvrdým oříškem. Právě pro ně by bezdrátově posílaná energie mohla být zajímavou alternativou.
Myslela na to i Ada Poon ze Stanfordovy univerzity v Kalifornii, která s týmem kolegů vyvinula a úspěšně vyzkoušela maličký kardiostimulátor poháněný bezdrátovou energií. Badatelé ho zašili do živého králíka, který se tak stal prvním hrdým nositelem nové bezdrátové technologie. Když kardiostimulátor nepotřebuje svůj vlastní zdroj energie, tak podle všeho nemusí být nijak zvlášť velký. Tenhle měří pouhé dva milimetry, váží 70 miligramů a v pohodě se vejde na špičku prstu, což příjemně usnadňuje nezbytnou operaci.
O pohon kardiostimulátoru se stará kovový plíšek, připojený k baterii z mobilního telefonu, který vysílá elektromagnetické vlny ze vzdálenosti pár centimetrů od králíkovy hrudi. Voperovaný přístroj poté reguloval tlukot králíkova srdce. Energie se přenáší prostřednictvím blízkého pole (near-field energy transmission), přičemž až doteď byl takový způsob přenosu považován za příliš slabý na to, aby poháněl tak malá zařízení uvnitř těla. Poonová a spol. to vyřešili pomocí zmíněného kovového plíšku, který soustředí elektromagnetické záření přímo ve směru ke kardiostimulátoru. Zároveň to je záření o vysoké frekvenci, které prochází tělem králíka, skoro jako nůž máslem. Jen na rozdíl od nože nezpůsobí skoro žádné škody.
Odborník na bezdrátově napájené implantáty Patrick Mercier z Kalifornské univerzity v San Diegu přiznává, že mu tohle řešení ze všech možných alternativ zdrojů energie pro implantáty přijde jako to nejspolehlivější. Tým ze Stanfordu teď prý mnoho lidí v oboru překvapil. Jen málokdo totiž počítal s tím, že by bylo možné k napájení použít záření o vysoké frekvenci. Poonová a její kolegové ovšem nezůstali jen u králíků. Své zařízení si prověřili v srdeční a mozkové tkáni z prasete. Bezdrátový implantát jim tam fungoval taky. Teď už zakládají společnost Vivonda Medical, v níž budou přizpůsobovat králičí kardiostimulátor pro potřeby druhu Homo sapiens.
Nová technologie si už našla i své kritiky. Robert Puers z belgické Katolické univerzity v Lovani pochybuje, že podobné kardiostimulátory sehrají v lidské medicíně významnější roli. Podle něj by prý zařízení udržující život pacienta neměly záviset na vnějším, potenciálně problematickém zdroji energie. Poonová na to moc nehledí a její tým už vyvíjí další bezdrátově napájené implantáty, jako jsou neurostimulátory používané pro mozky pacientů s Parkinsonem.
Emerging Wireless Applications In Biomedicine. Kredit: UC Berkeley, CITRIS.
Literatura
NewScientist 19. 5. 2014, PNAS online 14. 5. 2014
Diskuze:
