11.07.2020
PL EN
29.05.2020 aktualizacja 04.06.2020

Innowacyjna sonda grafenowa do operacji serca

Fot. materiały prasowe Fot. materiały prasowe

Cienką i lekką jak kartka papieru sondę, która monitoruje EKG pracy bijącego serca podczas operacji kardiologicznych, opracował polski start-up Heart Sense. W tworzeniu sondy wykorzystano m.in grafen.

Do tej pory zespoły chirurgiczne wykonujące operację wszczepienia by-passów pozbawione były optymalnego monitorowania EKG pracy bijącego serca u znacznej części pacjentów w krytycznym momencie.

Ten problem rozwiązuje innowacyjna sonda, opracowana przez start-up Heart Sense, pod przewodnictwem kardiochirurga dr. Grzegorza Suwalskiego. Odczytuje ona sygnał EKG bezpośrednio z powierzchni serca.

Jak działa urządzenie? „Przy tradycyjnej metodzie problem utraty sygnału EKG pojawiał się często ze względu na zmiany pozycji serca w czasie operacji. Elektrody umieszczone standardowo na powierzchni skóry pacjenta przestają wtedy otrzymywać sygnał. Nasze urządzenie jest cienką i elastyczną sondą, która odczytuje go bezpośrednio z powierzchni bijącego serca. Taki sygnał jest silny, stabilny i dzięki temu monitorowanie EKG jest optymalne. Byliśmy w stanie wykryć naszą elektrodą zawał serca w trakcie operacji na modelu zwierzęcym. Jest to narzędzie znacznie ułatwiające pracę lekarzom i podnoszące bezpieczeństwo operacji” – wyjaśnia w przesłanym PAP komunikacie dr Grzegorz Suwalski, pomysłodawca Heart Sense i prezes Quantum Innovations, której Heart Sense jest spółką zależną.

Dodaje, że innowacyjną technologię udało się opracować po miesiącach intensywnych prac w laboratorium. „Złożyliśmy zgłoszenie patentowe. Dzięki temu wiemy, że takiego urządzenia nie ma jeszcze w praktyce klinicznej nigdzie na świecie” – podkreśla dr Suwalski.

Zwraca przy tym uwagę, że stworzenie sondy wymagało opracowania kilku pionierskich rozwiązań. Dlatego nad architekturą techniczną pracował zespół inżynierów, który specjalizuje się w technologii elektroniki drukowanej. Takie urządzenie musi być bowiem wyjątkowo lekkie, elastyczne, nieinwazyjne, kompatybilne z każdym typem kardiomonitora oraz ściśle przylegać do powierzchni ruchomego serca i bezbłędnie przewodzić sygnał EKG.

„W poszukiwaniu rozwiązania przez ostatnie pół roku wspólnie z partnerami stworzyliśmy ponad 30 prototypów sondy Heart Sense. Wszystkie z nich poddaliśmy serii 6 badań ex-vivo, dwóm seriom badań na modelu bijącego serca zwierzęcia i badaniom odporności na promieniowanie gamma (wymagane do sterylizacji)” – opisuje Suwalski.

Powierzchnię elektrody cienką jak kartka papieru osiągnięto poprzez nanoszenie techniką elektroniki drukowanej kolejnych warstw o wyznaczonych funkcjach na specjalne podłoże.

Stabilność na sercu specjaliści uzyskali dzięki cienkiej warstwie adhezyjnej z organicznym promotorem adhezji (czyli składnikiem poprawiającym przyczepność).

Elektrodę można wielokrotnie przyklejać oraz odklejać od serca bez ryzyka uszkodzenia serca i elektrody, zaś samo mocowanie jest nieinwazyjnie, czyli na zasadzie przylegania – wyjaśniono w komunikacie.

Z kolei zastosowanie warstwy grafenowej sprawiło, że sygnał EKG jest czysty, silny, stabilny i w pełni diagnostyczny.

„Był to bardzo dynamiczny proces, ale w końcu mamy urządzenie, które może znacząco zmienić krajobraz wykonywania operacji kardiochirurgicznych” – podsumowuje dr Grzegorz Suwalski.

Projekt jest finansowany przez fundusz inwestycyjny venture capital YouNick Mint z Poznania oraz NCBR w ramach programu BridgeAlfa.

W projekcie uczestniczyły też: Centrum Zaawansowanych Materiałów i Technologii CEZAMAT, BTM Innovations, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Kancelaria Patentowa PATPOL, Konmex Biolabs oraz Instytut Chemii i Techniki Jądrowej.(PAP)

agt/

Copyright © Fundacja PAP 2020