04-01-2017 13:45 | Door: Fitria Jelyta

Een zonnecel implanteren onder de huid en daarmee genoeg stroom opwekken om pacemakers duurzaam te laten werken. Dat is mogelijk, bewijzen wetenschappers van de Zwitserse University of Bern.

In het onderzoek gebruikten de wetenschappers kleine zonnecellen met een afmeting van 3,6 vierkante centimeter. De zonnecellen zijn getest door 32 proefpersonen die de materialen gedurende een week lang op de huid moesten dragen in verschillende weersseizoenen.

De wetenschappers bedekten de zonnecellen met optische filters, zodat ze konden zien of de materialen dan nog steeds stroom konden opwekken. Die situatie is vergelijkbaar met wanneer de cellen onder de huid worden geïmplanteerd.

Duurzame pacemaker

Uit de proef blijkt dat de zonnecellen onder alle weersseizoenen meer dan voldoende stroom opwekken om een pacemaker te laten functioneren. Een pacemaker heeft 5 tot 10 microwatt aan elektriciteit nodig om ervoor te zorgen dat het hart van patiënten met hartaandoeningen in het juiste ritme blijft pompen. Zodra het ritme van het hart afwijkt, geeft de pacemaker stroomstootjes om het juiste ritme weer te bereiken.

De zonnecellen met de minste blootstelling aan zonlicht konden alsnog 12 microwatt aan stroom genereren om een pacemaker te laten werken.

Levensduur verlengen

“De gemiddelde hoeveelheid opgewekte stroom is genoeg om een pacemaker te laten functioneren of om tenminste de levensduur van het implantaat te verlengen”, zegt Lukas Bereuter, hoofdonderzoeker bij de University of Bern en het Bern University Hospital, in een persbericht. “Door gebruik te maken van stroomopwekkende apparaten, kan vervanging van implantaten worden voorkomen en kan het formaat van de implantaten worden verkleind.”

Conventionele pacemakers maken gebruik van batterijen om het hartritme van patiënten met een hartaandoening op peil te houden. Afhankelijk van de levensduur van de batterijen, moeten deze geïmplanteerde pacemakers worden opgeladen of vervangen. In veel gevallen leidt dit tot dure en tijdrovende operaties die veel gezondheidsrisico’s met zich meebrengen. Daarnaast beïnvloedt de batterij de grootte van de pacemakers en daarmee het gebruiksgemak van het apparaat.

Infrarood

Eerder onderzoek van de Zwitserse universiteit toonde al aan dat infraroodstraling uit zonlicht de huid voldoende kan penetreren, waardoor geïmplanteerde zonnecellen de straling onder de huid kunnen verwerken tot stroom. Dit effect wordt niet alleen bereikt bij veel blootstelling aan zonlicht, maar ook wanneer proefpersonen zich binnen bevinden. Bij gebrek aan zonlicht is er echter een elektriciteitsbuffer nodig om de pacemaker goed te laten functioneren. 

Bron: Science Daily, Springer | Foto: Steven Fruitsmaak via Wikimedia Commons, Creative Commons (Cropped by DuurzaamBedrijfsleven)