Mini-Schrittmacher und Micro-Chips in Pillen Mit diesen Wundergeräten heilt uns die Medizin
Stanford · Bis zu zehn Jahre hält die Batterie eines Herzschrittmachers. Patienten fürchten deshalb nicht nur das spontane Versagen des Geräts, sondern auch die nahende zweite Operation. Beides könnte jedoch bald der Vergangenheit angehören. Forscher der Stanford University haben einen Schrittmacher entwickelt, der ganz ohne Batterien auskommt. Lesen Sie hier, wie das funktioniert und welche anderen medizinischen Wunderwerke in der Entwicklung sind.
Wenn das Herz nicht im Gleichtakt schlägt, hilft ein Herzschrittmacher, der über elektrische Impulse den Rhythmus vorgibt. Rund 200.000 Menschen in Deutschland tragen nach Informationen der Deutschen Herzstiftung ein solches Gerät. Für sie ist es eine Art Lebensversicherung. Etwa so groß wie ein zwei Euro-Stück sitzt der Schrittmacher in der Nähe des Schlüsselbeins und soll Herzkranken Sicherheit geben und dafür sorgen, dass ihr Herz nicht mehr aussetzt. Eine kleine Batterie versorgt ihn über mehrere Jahre mit dem Strom, der nötig ist, um die künstlichen Impulse ans Herz zu geben. Doch in vielen der Betroffenen wohnt neben dem elektronischen Taktgeber die Angst, er könne plötzlich versagen, weil die Batterie leer ist.
Darum muss der Herzschrittmacher in regelmäßigen Intervallen gewartet werden. Die Kontrolluntersuchungen werden häufiger, je älter das Gerät und die Batterien werden. Bei den Arztbesuchen wird über ein kleines Gerät von außen der implantierte Schrittmacher ausgelesen und auch umprogrammiert werden. Kündigt sich an, dass bald nicht mehr genug Energie zur Verfügung steht, muss die Batterie in einem neuerlichen operativen Eingriff gewechselt werden.
Reiskorngroßer Schrittmacher
Ganz ohne Batterie soll ein Herzschrittmacher funktionieren, der nicht größer als ein Reiskorn ist. Forscher der Stanford-University haben das technisch zukunftweisende Modell in ihren Laboren entwickelt. Besteht er die wissenschaftlichen Tests, kann das eine neue Ära in der Implantologie bedeuten.
Er funktioniert mit der Technologie, die auch in manchen Küchenherden zum Einsatz kommt: Induktion macht seit vielen Jahren das Kochen ohne Verbrennungsrisiko möglich. Per Induktion werden die Kartoffeln im speziellen Kochtopf gar, die Hand auf der Platte aber nicht. Dieses Prinzip nutzten die kalifornischen Biotechniker, um einen Herzschrittmacher zu entwickeln, der zwar keine Batterie besitzt, aber trotzdem das Herz zum Schlagen bringt.
Das Prinzip der Induktion im Menschen
Statt einer Batterie ist der neuartige Mini-Schrittmacher mit einer winzigen Antenne versehen, die in ein nur zwei Millimeter großes Implantat passt. Über sie empfängt das Gerät elektromagnetische Wellen, die dem direkt am Herzen sitzenden Schrittmacher antreiben. Auf die gleiche Art und Weise hatte man zuvor mit Hörimplantaten experimentiert, die vor allem gehörlosen Kindern die bunte Welt des Hörens schenken. Da sie aber außerhalb des Körpers sitzen, funktionierten sie mit Nahfeld-Wellen, die nicht so tief in den Körper eindringen. Zu schwach sind aber diese Energiewellen, um einen Herzschrittmacher in tieferen Gewebsschichten anzutreiben.
An Kaninchen testeten die Wissenschaftler ihre Miniatur-Implantate, bis sie Mittelfeldwellen fanden, die funktionierten und durch die Reflektion auf der Körperoberfläche nicht zu viel Wärme erzeugten. Die Stromquelle ist nicht größer als eine Kreditkarte und könnte den Reiskorn-großen Schrittmacher drahtlos von außen aufladen. So könnte eine Leistung wie etwa die, die auch ein Handy benötigt sicher tief in den Körper eindringen.
Statt Medikamenten Mini-Antennen
Sollten weitere Tests die Zulassung für den Einsatz in der Medizin bringen, könnte das eine neue Generation an programmierbaren Mini-Implantaten hervorbringen, die lebenswichtige Funktionen tief im Körper überwachen oder als Stimulatoren im Gehirn eingesetzt werden könnten. Denkbar ist, dass sie möglicherweise sogar die Gabe einiger Medikamente überflüssig machen. So zum Beispiel bei Erkrankungen, die eine tiefe Hirnstimulation notwendig machen. Besser als ein Arzneimittel, das dann auf alle Hirnregionen gleichermaßen wirkt, könnte ein elektronischer Impulsgeber ganz gezielt zum Einsatz kommen.
