Thayer School of Engineering

Herzschrittmacher erzeugt seine eigene Energie

| Redakteur: Julia Engelke

Eine piezoelektrische Folie erzeugt die Energie für einen Herzschrittmacher direkt vom schlagenden Herz.
Eine piezoelektrische Folie erzeugt die Energie für einen Herzschrittmacher direkt vom schlagenden Herz. (Bild: Patricio R. Sarzosa, Thayer School of Engineering)

Dank einer speziellen piezoelektrischen Folie ist es Forschern gelungen, einen energieautarken Herzschrittmacher zu entwickeln. Die notwendige Energie erzeugt dabei das Herz selbst.

  • Jährlich werden in Deutschland 100.000 Herzschrittmacher eingesetzt
  • Neu entwickelter Herzschrittmacher wird durch kinetische Energie des Herzens angetrieben
  • Innerhalb der nächsten fünf Jahre soll ein marktreifes Produkt entstehen

Am 8. Oktober 1958 implantierte der schwedische Chirurg Åke Senning erstmals einen Herzschrittmacher in einen menschlichen Körper. Mittlerweile werden in Deutschland jährlich rund 100.000 Herzschrittmacher eingesetzt. Angetrieben werden die künstlichen Muskel durch eine Batterie. Das Problem ist allerdings, dass alle fünf bis zehn Jahre die Batterie ausgewechselt werden muss. Wieder ist eine Operation notwendig. Das ist nicht nur teuer, sondern birgt auch Risiken.

Jetzt haben Forscher der Thayer School of Engineering in Dartmouth, New Hampshire, einen Herzschrittmacher entwickelt, der dieses Problem umgehen kann. Denn der von ihnen entwickelte Herzschrittmacher erzeugt durch die kinetische Energie des Herzens die notwendige Energie. Im Gerät haben die Forscher eine piezoelektrische Folie implementiert, die den Namen PVDF trägt. Selbst kleinste Bewegungen lassen sich damit in Energie umwandeln.

Folie als Sensor überwacht das Herz

Ein weiterer Vorteil der Folie ist es, dass diese nicht nur die notwendige Energie bereitstellt, sondern sie dient auch als Sensor. Damit lässt sich messen, ob das Herz gleichmäßig schlägt und es lässt sich dauerhaft und in Echtzeit überwachen.

Die Entwickler des Herzschrittmachers, der selbst seine Energie erzeugen kann, sind zuversichtlich, dass innerhalb in den nächsten fünf Jahren ein marktreifes Produkt entsteht. Zuerst muss allerdings die präklinische Phase beendet werden. Nach der Zulassung der Behörden könnten anschließend die ersten Prototypen unter realen Bedingungen getestet werden. Bisherige Versuche an Tieren waren sehr vielversprechend.

Blickt man in die Zukunft, so könnte die Technik nicht nur für Herzschrittmacher verwendet werden. Sämtliche im Körper befindliche Implantate, die mit Energie versorgt werden müssen, ließen sich so umsetzen.

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