นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยี ETH Zurich และศูนย์หัวใจ German Heart Center คิดค้นสายไฟเคลือบซิลิโคนเพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องกระตุ้นไฟฟ้าที่ช่วยลดการติดเชื้อในผู้ป่วยภาวะหัวใจล้มเหลว

อย่างที่ทราบกันดีว่าผู้ป่วยโรคหัวใจหรืออยู่ในภาวะหัวใจล้มเหลวมีความเสี่ยงสูงอยู่แล้ว ผู้ป่วยเหล่านี้จึงไม่ควรต้องรับมือกับการติดเชื้อร้ายแรงเพิ่มเติม นักวิทยาศาสตร์จึงคิดค้นสายไฟชนิดใหม่ที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องปั๊มหัวใจเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการติดเชื้อในผู้ป่วยโรคหัวใจที่ต้องใช้เครื่องมือนี้

ผู้ป่วยโรคหัวใจล้มเหลวที่ต้องรอรับการเปลี่ยนหัวใจจากผู้บริจาค จำเป็นต้องได้รับการกระตุ้นไฟฟ้าจากเครื่องปั๊มหัวใจ เพื่อช่วยให้หัวใจที่มีอยู่เต้นตามปกติจนกว่าจะสามารถเปลี่ยนหัวใจได้ ซึ่งเครื่องปั๊มนั้นใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ที่เชื่อมต่ออยู่ซึ่งสวมอยู่ด้านนอกของตัวเครื่อง มีสายเคเบิลหนา 7 มม. ที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ทั้งสองนั้นวิ่งผ่านรูในผิวหนังของผู้ป่วย ซึ่งเป็นจุดเข้าถึงแบคทีเรียที่เป็นอันตรายได้ และเนื่องจากผิวหนังรอบ ๆ ยึดเกาะกับพื้นผิวที่แข็งและเรียบของสายเคเบิลได้ยาก ปลายสายเคเบิลจึงขยายลงมาด้านล่าง ทำให้ผิวหนังจะทำหน้าที่เป็นช่องทางนำแบคทีเรียลงสู่เนื้อเยื่อข้างในได้

นักวิทยาศาสตร์จึงมองหาทางเลือกใหม่ที่เข้ากันได้ทางชีวภาพมากขึ้น โดยใช้สายไฟที่ทำจากลวดทองแดงเคลือบบางและยืดหยุ่นพิเศษหลายเส้น ซึ่งเข้ากับผิวที่มีความยืดหยุ่นในทำนองเดียวกันจึงสามารถเติบโตและอยู่รอบ ๆ ได้ดีกว่าสายเคเบิล โดยสายไฟแต่ละเส้นที่สร้างขึ้นมีความกว้างไม่ถึงครึ่งมิลลิเมตร อีกทั้งสายไฟแต่ละเส้นเคลือบด้วยซิลิโคนชั้นบาง ๆ

การทำงานของสายไฟคล้ายกับวิธีที่เส้นผมของมนุษย์ทะลุผ่านผิวหนังโดยไม่ทำให้เกิดการติดเชื้อโดยลวดที่ยืดหยุ่นมากขึ้นเข้ากับหลุมขนาดเล็กที่สร้างขึ้นบนพื้นผิว หลุมเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นจุดยึดเกาะสำหรับเซลล์ผิวหนัง ผิวหนังชั้นนอกสุดยึดติดกับสายไฟเหล่านี้ได้ดีกว่าเคเบิล และไม่งอกเข้าไปด้านใน เนื้อเยื่อใหม่ก่อตัวเร็วขึ้น และผิวหนังมีแนวโน้มที่จะยังคงสภาพสมบูรณ์มากขึ้นเพื่อเป็นเกราะป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรีย

จากการทดสอบเบื้องต้นในการใช้งานกับแกะ พบว่ามีการอักเสบอย่างรุนแรงในบริเวณที่มีการฝังสายเคเบิลแบบดั้งเดิมผ่านผิวหนัง แต่เกิดการอักเสบเพียงเล็กน้อยในบริเวณที่ฝังสายไฟไว้ อีกทั้งผิวโดยรอบยังรวมเข้ากับสายไฟได้ดีกว่าสายเคเบิลอีกด้วย

ที่มาข้อมูล: newatlas, ethz
ที่มาภาพ: ethz
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

สายไฟเคลือบซิลิโคนสำหรับเครื่องกระตุ้นไฟฟ้า ช่วยลดการติดเชื้อในผู้ป่วยโรคหัวใจ