Trong một bước tiến chưa từng có trong lĩnh vực y học điện tử sinh học, các nhà nghiên cứu tại Đại học Northwestern (Hoa Kỳ) đã phát triển một thiết bị tạo nhịp tim siêu nhỏ – chỉ bằng một hạt gạo – có khả năng hoạt động hoàn toàn không dây và tự phân hủy trong cơ thể sau khi hoàn thành nhiệm vụ. Đây được đánh giá là máy tạo nhịp tim nhỏ nhất thế giới hiện nay, mở ra hướng tiếp cận mới trong điều trị các rối loạn nhịp tim với độ an toàn và hiệu quả vượt trội.

Thiết kế đột phá: Nhỏ gọn – Không dây – Tự tiêu

Với kích thước chỉ 3,5mm chiều dài và 1,8mm đường kính, thiết bị có thể được tiêm trực tiếp vào tim mà không cần phẫu thuật mở lồng ngực như phương pháp truyền thống. Điều này không chỉ rút ngắn thời gian can thiệp, giảm nguy cơ nhiễm trùng mà còn đặc biệt hữu ích trong phẫu thuật tim nhi khoa, nơi cơ thể trẻ sơ sinh quá nhỏ để sử dụng các thiết bị tạo nhịp thông thường.

Khác với các máy tạo nhịp tạm thời hiện nay phải kết nối dây dẫn ra bên ngoài cơ thể – vốn là nguồn gốc của nhiều biến chứng nguy hiểm – thiết bị mới không cần bất kỳ dây nối nào. Đây chính là giải pháp khắc phục triệt để các rủi ro đã tồn tại suốt hàng chục năm, như từng xảy ra với phi hành gia Neil Armstrong, người tử vong do biến chứng từ máy tạo nhịp tim sau phẫu thuật.

Hoạt động bằng ánh sáng và năng lượng sinh học

Không sử dụng pin truyền thống, thiết bị tạo nhịp mới tận dụng chính dịch sinh học trong cơ thể để vận hành nhờ một pin galvanic siêu nhỏ. Đặc biệt, máy được điều khiển từ xa bằng ánh sáng hồng ngoại phát ra từ một miếng dán bên ngoài ngực – một công nghệ mang tính cách mạng cho phép kích hoạt và tắt máy mà không cần chạm vào cơ thể người bệnh.

Ánh sáng hồng ngoại có thể xuyên qua lớp mô để tiếp cận thiết bị, đảm bảo duy trì chức năng điều nhịp tim một cách chính xác, an toàn và không xâm lấn. Việc điều khiển từ xa này cũng mở ra khả năng lập trình và theo dõi thiết bị thông minh trong tương lai.

Tự phân hủy – Không để lại dấu vết

Một trong những điểm ưu việt nhất của thiết bị là khả năng tự tiêu biến trong cơ thể sau khi hoàn thành nhiệm vụ, tương tự như chỉ khâu sinh học. Điều này giúp loại bỏ hoàn toàn nhu cầu phẫu thuật lần hai để lấy thiết bị ra – một bước tiến lớn trong giảm thiểu nguy cơ và chi phí y tế, đồng thời tăng sự thoải mái cho bệnh nhân.

Hướng tới kỷ nguyên mới của thiết bị y tế cấy ghép

Không chỉ dừng lại ở lĩnh vực tim mạch, nhóm nghiên cứu tin rằng công nghệ này có thể mở rộng ứng dụng sang nhiều lĩnh vực y học khác như kích thích thần kinh, hỗ trợ hồi phục mô tổn thương hoặc phát triển các thiết bị cấy ghép thông minh, siêu nhỏ và thân thiện với cơ thể.

Với thiết kế nhỏ gọn, thiết bị còn cho phép đặt nhiều máy tạo nhịp trên cùng một trái tim để xử lý các rối loạn nhịp tim phức tạp, mỗi thiết bị có thể điều khiển bằng các tần số ánh sáng khác nhau – tạo nên một hệ thống đồng bộ và tùy biến cao chưa từng có.

Hướng tới thử nghiệm lâm sàng

Hiện tại, thiết bị đã được thử nghiệm thành công trên động vật và mô tim người hiến tặng, và đang được chuẩn bị để bước vào giai đoạn thử nghiệm lâm sàng trong 2–3 năm tới. Nếu thành công, đây sẽ là một cú hích lớn không chỉ cho ngành tim mạch mà còn cho toàn bộ lĩnh vực thiết bị y tế cấy ghép – mở ra một kỷ nguyên mới với các thiết bị nhỏ hơn, thông minh hơn và an toàn tuyệt đối cho người dùng.

Nguồn: CESTI