Kein Batteriewechsel mehr beim Herzschrittmacher - Neuartiges Gerät nutzt Bewegung von Organen

Die Lebensdauer der Batterie eines Herzschrittmachers beträgt rund zehn Jahre. Danach muss sie bei einer Operation ausgetauscht werden. Solche Eingriffe können bald der Vergangenheit angehören, denn ein Team von US-Wissenschaftlern hat ein Gerät entwickelt, das seine elektrische Energie aus der natürlichen Bewegung von Organen erhält. Herzschrittmacher ließen sich so dauerhaft betreiben.

Piezoelektrischer Effekt

Das neuartige Gerät nutzt den sogenannten piezoelektrischen Effekt. Er wird auch bei elektrischen Feuerzeugen und Waagen eingesetzt. Durch eine elastische Verformung des Materials entsteht eine elektrische Spannung. Als Material kam bei dem Herzschrittmacher ein Stoffgemisch aus Blei-Zirkon-Titanat zum Einsatz. Umhüllt von einem biokompatiblen Kunststoff lässt sich der hauchdünne Energieerzeuger direkt auf ein Organ nähen.

Mikrobatterie als Energiequelle

Als Zwischenspeicher des erzeugten Stroms dient eine Mikrobatterie. In Experimenten lieferte eine einzelne Lage der Energiequelle eine Spannung von bis zu 3,7 Volt. Ein moderner Herzschrittmacher benötigt für den Betrieb rund acht Volt. Dafür konstruierten die Wissenschaftler eine Batterie mit mehreren zusammengeschalteten Lagen, die bei Versuchen im Labor keine Ermüdungserscheinungen zeigten. Auch in Tests an Tieren, wie Kühen, Schafen oder Schweinen, überzeugte der Stromerzeuger.

Bessere Alternative

Um die Batterien von Herzschrittmachern und ähnlichen Geräten auszuwechseln, müssen sich Patienten derzeit regelmäßig Operationen unterziehen. Dabei gibt es ein Infektionsrisiko. Mit dem neuen Energieerzeuger ließe sich dies umgehen. Zudem würden die Kosten im Gesundheitswesen reduziert.