Leggero quanto una ciocca di capelli, flessibile come un cerotto ma funziona come un pacemaker classico. E si applica come un tatuaggio temporaneo. I ricercatori della Northwestern University e dell’Università del Texas di Austin hanno sviluppato, per ora si tratta di un prototipo, l’impianto cardiaco più sottile finora conosciuto. A differenza degli attuali pacemaker e defibrillatori impiantati, che utilizzano materiali rigidi, il rivoluzionario dispositivo si conforma, come un tatuaggio, ai contorni delicati del cuore ma è anche abbastanza elastico da resistere, i dati sono ancora allo studio, ai movimenti dinamici di un cuore che batte.

Dopo aver impiantato il prototipo in un modello cardiaco animale, i ricercatori hanno dimostrato che potrebbe rilevare con successo i ritmi cardiaci irregolari e quindi di fornire una stimolazione elettrica attraverso una serie di impulsi senza costringere o alterare i movimenti naturali del cuore. Non solo, la nuova tecnologia è anche otticamente trasparente, consentendo ai ricercatori di utilizzare una fonte esterna di luce ottica per registrare e stimolare il cuore attraverso il dispositivo. Aprendo future nuove strade.

«Uno dei problemi degli attuali pacemaker e defibrillatori è che sono difficili da ‘fissare’ sulla superficie del cuore. Gli elettrodi dei defibrillatori, ad esempio, hanno fili molto spessi, poco flessibili che si rompono. Al contrario, il nostro dispositivo morbido e flessibile, come un tatuaggio, non solo non è invasivo, ma si adatta molto bene e senza soluzione di continuità direttamente al cuore. Fornendo misurazioni più precise» spiega Igor Efimov, autore senior dello studio pubblicato su Advanced Materials.

Dopo aver esaminato diversi materiali, i ricercatori per il prototipo, simile nell’aspetto a un tatuaggio temporaneo, hanno scelto il grafene, una forma atomicamente sottile di carbonio. Grazie alla sua struttura ultraresistente e leggera e alla sua notevole conduttività, il grafene ha un potenziale per molte applicazioni.

«Per la sua biocompatibilità, il grafene è particolarmente interessante. Il carbonio è un materiale sicuro già utilizzato in diverse applicazioni cliniche. Inoltre è flessibile e morbido, il che funziona bene come interfaccia tra l’elettronica e un organo morbido e meccanicamente attivo come il cuore» prosegue Efimov.

«Un tatuaggio elettronico al grafene, con capacità di rilevamento, funziona molto bene sulla superficie della pelle per monitorare continuamente i segni vitali del corpo. Ma per il nostro dispositivo, ancora in fase di sperimentazione, abbiamo dovuto utilizzare uno schema di applicazione completamente diverso. La pelle è relativamente asciutta e facilmente accessibile. Ovviamente, il cuore si trova all’interno del torace, quindi è di difficile accesso e in un ambiente umido» ha concluso Efimov.