Un gruppo di ricercatori della Northwestern University ha sviluppato un innovativo micro-dispositivo. Si tratta del pacemaker più piccolo mai realizzato, completamente senza fili e batterie, alimentato unicamente da impulsi luminosi. Questo prototipo rappresenta un passo avanti straordinario verso soluzioni ultra compatte, altamente biocompatibili e minimamente invasive, con l’obiettivo di garantire ai pazienti trattamenti più sicuri, moderni ed efficienti.

Dal pacemaker tradizionale a quello senza fili

I pacemaker più diffusi al giorno d’oggi, noti anche come dispositivi transvenosi, sono composti da due elementi principali: un generatore di impulsi, contenente circuiti elettronici e una batteria, impiantato sottopelle nella regione toracica, e uno o più elettrocateteri, sottili fili isolati che collegano il generatore al cuore. Questi elettrocateteri inviano impulsi elettrici al cuore per mantenere un ritmo cardiaco regolare e registrano l’attività elettrica del cuore per regolare il funzionamento del dispositivo.

Negli ultimi anni, si è assistito alla diffusione dei pacemaker leadless, dispositivi innovativi privi di elettrocateteri. Questi apparecchi, di dimensioni ridotte paragonabili a una capsula, sono progettati per essere impiantati direttamente nel cuore, generalmente nel ventricolo destro, utilizzando un catetere inserito attraverso la vena femorale. Questi pacemaker racchiudono tutti i componenti in un’unica struttura compatta, riducendo significativamente i rischi legati alla presenza di fili.

Funzionamento del nuovo prototipo di micro-pacemaker

Il nuovo dispositivo, grande quanto un chicco di riso, può essere impiantato nel tessuto cardiaco direttamente. A differenza dei pacemaker tradizionali, una volta posizionato nel cuore, non necessita di alcun collegamento esterno né di batteria interna. Questo pacemaker si alimenta grazie a una sorgente di luce esterna, come i LED a infrarossi, capaci di attraversare i tessuti e attivare il dispositivo a distanza. L’innovazione risiede in un avanzato sistema di stimolazione optoelettronica: la luce che raggiunge il dispositivo viene convertita in energia elettrica, sufficiente per indurre le contrazioni del cuore.

Materiali innovativi e biocompatibilità

Questo pacemaker è realizzato con materiali di ultima generazione, ultraleggeri e altamente flessibili, progettati per ridurre al minimo l’infiammazione e l’invasività dopo l’impianto. Il suo design garantisce stabilità, comfort e una perfetta aderenza alla superficie cardiaca, senza interferire con le normali funzioni fisiologiche. La sua principale innovazione risiede nell’assenza di batterie, rendendolo più sicuro e completamente integrato con il corpo umano. Questo rappresenta una soluzione innovativa a uno dei principali limiti dei pacemaker tradizionali, che consiste nella necessità di sostituire periodicamente il dispositivo a causa dell’esaurimento delle batterie.

Implicazioni cliniche

Questo nuovo dispositivo potrebbe segnare un importante cambiamento nella gestione delle aritmie cardiache e nelle fasi delle procedure post-operatorie. Infatti, oltre alla totale eliminazione dei fili e delle batterie, offre importanti vantaggi clinici:

• Riduce la necessità di interventi chirurgici per sostituzione del dispositivo.
• Minimizza il rischio di infezioni o complicanze.
• È adatto anche a bambini o pazienti con fisici molto minuti.
• Si presta a future integrazioni con tecnologie di controllo remoto.

Conclusioni e prospettive future

Il micro-pacemaker ha superato con successo rigorosi test su modelli animali, evidenziando non solo un’efficace stimolazione del ritmo cardiaco, ma anche un’eccellente stabilità nel tempo. I prossimi passi prevedono l’avvio di trial clinici sull’uomo, fondamentali per analizzare in dettaglio aspetti quali la sicurezza, l’efficacia a lungo termine e il potenziale per ottenere l’approvazione dalle autorità regolatorie.

Il nuovo dispositivo rappresenta un esempio chiaro di come l’unione tra nanotecnologia e medicina stia plasmando il panorama sanitario mondiale. Garantisce soluzioni più evolute, meno invasive e con una performance superiore rispetto ai dispositivi convenzionali. In attesa dei risultati definitivi dei test clinici, questa tecnologia pionieristica apre nuove prospettive per il futuro della cardiologia, segnando l’inizio di un’era di interventi sempre più precisi e mini-invasivi.

Fonti:

• World’s smallest pacemaker is activated by light – Northwestern University
• Pacemaker – American Heart Association
• Leadless Pacemaker – Cleveland Clinic
• Pacemaker Insertion – Johns Hopkins Medicine