Pri pokusoch na zvieratách fungoval implantát bez toho, aby poškodil akékoľvek tkanivo. Pre milióny pacientov, ktorým žiadna liečba dostatočne nefunguje, by mohol predstavovať zásadnú zmenu.

Nezdolateľný nepriateľ

Vysoký krvný tlak, teda hypertenzia, postihuje odhadom 1,3 miliardy ľudí na svete a patrí k hlavným rizikovým faktorom srdcového infarktu a mozgovej príhody.

Väčšina pacientov zvláda potláčať tento stav tabletkami. Ale asi jeden z desiatich trpí tzv. rezistentnou hypertenziou. Ide o stav, pri ktorom ani kombinácia viacerých liekov nedokáže tlak dostatočne kontrolovať. Práve pre nich hľadajú vedci alternatívne riešenia.

Tím z Pensylvánskej štátnej univerzity (Penn State) prišiel s nečakaným prístupom: implantát z hydrogélu sa bez stehov prilepí na tepnu a krvný tlak reguluje elektrickými impulzmi – bez jedinej tabletky.

Implantát, ktorý myslí

Zariadenie, ktoré vedci nazvali CaroFlex, sa tlačí 3D tlačiarňou prevažne z hydrogélu – mäkkého, gélového materiálu s vlastnosťami, ktoré sú blízke živým tkanivám.

Vodivé hydrogély tvoria elektródy prenášajúce elektrické impulzy. Špeciálna priľnavá hydrogélová vrstva zasa umožňuje zariadeniu prilepiť sa priamo na stenu tepny – bez potreby chirurgických stehov.

„Tieto zariadenia sa zvyčajne držia na mieste stehmi,“ vysvetlil Tao Zhou, odborný asistent na katedre mechaniky a inžinierstva na Penn State. „Stehy však môžu časom poškodiť zariadenie a predovšetkým tkanivá, s ktorými sú prepojené. Tepny sa totiž pravidelne rozťahujú a sťahujú pri pohybe krvi.“

CaroFlex tento problém obchádza: vďaka svojej elasticite sa deformuje spolu s pulzujúcou tepnou – bez trenia, bez poškodenia, bez zápalových reakcií. V laboratórnych testoch sa materiál dokázal natiahnuť na viac než dvojnásobok svojej pôvodnej dĺžky. Priľnavá vrstva si pritom zachovala stabilné vlastnosti aj po šiestich mesiacoch skladovania.

Ako funguje baroreflex

Implantát sa umiestňuje na karotický sínus. Je to miesto na krčnej tepne, kde telo prirodzene monitoruje krvný tlak pomocou špeciálnych nervových zakončení.

Tieto receptory nepretržite sledujú zmeny krvného tlaku a posielajú signály do mozgu, ktorý podľa toho upravuje srdcovú frekvenciu a napätie cievnych stien.

Ak sa táto oblasť elektricky stimuluje, mozog dostane signál, že tlak je vyšší, než skutočne je, a reflexne ho zníži.

Tento mechanizmus sa nazýva baroreflex a vedci ho už dôkladne preskúmali. CaroFlex ho jednoducho aktivuje zvonka jemnými elektrickými impulzmi.

Podobné zariadenia už existujú, ale sú vyrobené z pevných kovov a plastov, ktoré sa zle prispôsobujú mäkkým tkanivám a vyžadujú si stehy. CaroFlex je prvý systém tohto druhu založený primárne na hydrogéli.

Mohlo by vás zaujímať

Technológie

1. júna 2026

Toto je najväčší elektrický trajekt na svete. Môže zmeniť lodnú dopravu

Výsledky na zvieratách

Tím vedcov implantoval CaroFlex do karotického sínusu krýs. Z piatich testovaných elektrických frekvencií štyri znížili systolický krvný tlak v priemere o viac než 15 %. Navyše, po dvoch týždňoch nevykazovali tkanivá v kontakte s implantátom žiadne poškodenie ani zápalovú reakciu.

„Naše laboratórium aktívne pracuje na ďalšom vývoji 3D tlačenej bioelektroniky, ktorá by sa dala použiť v celom tele, čo je veľmi vzrušujúce,“ uviedol Zhou.

Mohlo by vás zaujímať

Technológie

18. mája 2026

Táto čínska batéria skladuje elektrinu aj vodík s účinnosťou 93,9 %

Čo sa ešte očakáva

Výsledky sľubujú veľa, ale zatiaľ len z krátkych experimentov na zvieratách. Ďalším krokom je doladenie účinnosti zariadenia, testovanie dlhodobej bezpečnosti a napokon klinické skúšky na ľuďoch. Cesta od laboratória k lekárni je vždy dlhá.

Pre pacientov s rezistentnou hypertenziou, ktorí denne užívajú štyri, päť či šesť rôznych liekov s obmedzeným účinkom, by CaroFlex mohol raz znamenať zásadnú zmenu kvality života. Ale tentoraz už bez ďalšej tabletky.

Text: Zázračná planéta

Foto: Penn State