Neugeborene mit Herzproblemen benötigen oft eine Operation und anschließend einen Herzschrittmacher, diesen in der Regel aber nur vorübergehend. Doch Einpflanzung und spätere Entfernung eines Herzschrittmachers sind belastend und riskant. Abhelfen soll ein winziges, selbstzerstörendes Gerät: der wahrscheinlich kleinste Herzschrittmacher der Welt.
Erfunden hat ihn eine Forschergruppe, geleitet vom physischen Chemiker John Rogers und dem Kardiologen Igor Efimov an der Northwestern University in Illinois: "Er ist ein bisschen kleiner als ein Reiskorn", informiert Rogers, "Er ist so klein, dass sie ihn in eine Spritze geben können." Der Herzschrittmacher kann also nicht nur mittels Arterienkatheter dem Herzen zugeführt, sondern auch unter die Haut gespritzt werden.
Der Trick ist die Aufteilung der Funktionen: Jenes Mess- und Steuermodul, das den Herzschlag überwacht und dann entscheidet, wann der Herzschrittmacher eingreift, wird auf die Brust des Patienten gepickt. Die Verbindung zum Schrittmacher im Körperinneren erfolgt durch Lichtsignale, die Haut, Muskeln und Knochen durchdringen. Nur wenn das Gerät diese Lichtsignale empfängt, wird es aktiv.
1 von 100 Babys
"Ungefähr ein Prozent der Kinder wird mit Herzfehlern geboren", berichtet Efimov, "Die gute Nachricht ist, dass diese Kinder nach einer Operation nur vorübergehend einen Herzschrittmacher benötigen. Nach ungefähr sieben Tagen oder so reparieren sich die Herzen der meisten Patienten von selbst. Aber diese sieben Tage sind entscheidend." Erprobt wurde das neue Gerät bislang an Tiermodellen sowie an menschlichen Spenderherzen.
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In einigen Jahren sollen es möglich sein, mit den flexiblen, winzigen Geräten die Herzen von Winzlingen auf Trab zu halten. Die sich das Gerät nach einiger Zeit von auflöst und die Substanzen auf natürlichem Wege ausgeschieden werden, soll keine Operation zur Entfernung des Herzschrittmachers mehr erforderlich sein. Dieser Ansatz könnte sich auch für andere Bereiche der Elektromedizin eignen. Die Forscher denken an Wundheilung, Schmerzmanagement sowie die Anregung des Wachstums von Knochen und Nerven.
Der Bericht "Millimetre-scale bioresorbable optoelectronic systems for electrotherapy" ist in der Fachzeitschrift Nature erschienen.
(ds)
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