Forskare från University of Chicago har banat väg för en teknik som en dag kan skapa en pacemaker som fungerar med små ljuspulser.

"Det är i grunden en liten solcell, som stimulerar hjärtmuskeln på ett mycket unikt sätt, " sa Bozhi Tian, en docent i kemi som undersöker innovativa sätt att styra biologi med ljus.

I en studie publicerad 11 december i Proceedings of the National Academy of Sciences , Tian och hans team beskriver hur de skapade ett flexibelt nät av kisel, som när den aktiveras av ljusblixtar, skapar en liten elektrokemisk effekt som uppmuntrar hjärtat att slå.

De började med en av sina egna konstruktioner som tidigare använts för att stimulera neuroner, men gjorde nätet tunnare för att enkelt lindas runt hjärtat och strödde små nanotrådar över dess yta för att fästa vid hjärtceller.

En liten optisk stråle skannar området med en laser. Varje blixt aktiverar cellerna, får hjärtat att slå med samma frekvens som ljuset. (Att skanna istället för att direkt lysa på ett område gör enheten mer effektiv och undviker att leverera för mycket energi till cellerna, som kan skada dem, sa Tian.)

"Till skillnad från dagens pacemakers, denna metod verkar "träna" hjärtmuskeln att slå, " sa Tian. Det tar ett tag för effekten att slå in, men musklerna fortsätter att skjuta en tid efter att ljuspulserna har stoppats.

Metoden är fortfarande tidigt i utvecklingen. Om det implanteras i människor, nätet kan injiceras på målplatsen, och en liten optisk fiber som skulle leverera ljuspulserna skulle kunna sättas in genom minimalt invasiv kirurgi, sa Tian.