Hilfe im Notfall Defibrillator: Das Smartphone wird zum Taktgeber

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Eine Spritze mit Nanopartikeln und ein Smartphone: Forscher der Universität Lund entwickelten einen Herzschrittmacher für Notfälle, wenn kein Defibrillator greifbar ist.

Bei einer Herzrhythmusstörungen sind die elektrischen Signale des Herzens gestört – es schlägt zu zu schnell, zu langsam oder zu unregelmäßig. Diese sogenannten Arrhythmien lassen sich mit Medikamenten behandeln, es ist aber auch möglich, den Herzrhythmus durch elektrische Signale zu beeinflussen, zu Beispiel mit einem Defibrillator oder einem chirurgisch implantierten Herzschrittmacher. 

Das funktioniert jedoch alles nicht, wenn sich die Person mit Herzrhythmusstörungen etwa auf einer Bergwanderung, in einem Kriegsgebiet oder woanders befindet, wo sich kein Defibrillator oder Krankenhaus in der Nähe befinden. „Wir haben einen injizierbaren Herzstimulator für Notfallsituationen entwickelt, der aus einer Spritze mit einer Lösung von Nanopartikeln besteht“, so Roger Olsson, Professor für Chemische Biologie und Therapeutik an der Universität Lund und Professor für Medizinische Chemie an der Universität Göteborg.

Die Forscher der Universität Lund in Schweden haben eine Nanopartikel-Lösung entwickelt, die in die Nähe des Herzen injiziert wird. Die Nanopartikel können dann in Notfallsituationen mithilfe einer externen Stromquelle, etwa einem Smartphone, die Herzrhythmusstörungen korrigieren. Nach der Behandlung scheidet der Körper die Nano-Elektroden wieder aus.

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So funktioniert der Nanopartikel-Defibrillator

Nanopartikel sind extrem kleine Partikel. Und weil die Partikel so klein sind, lassen sie sich mit einer Nadel injizieren, die dünner ist als ein menschliches Haar. Wenn die Nanopartikel-Lösung mit dem Gewebe in Berührung kommt, bildet sich um das Herz herum eine Struktur aus einer langen Kette von Molekülen, ein sogenanntes Polymer. Und diese Molekülen-Kette leitet Strom – und kann so den Herzrhythmus regulieren.

Wenn man ein Mobiltelefon an die Injektionsstelle in der Nähe des Herzens anschließt, kann man den Herzrhythmus vorübergehend für bis zu fünf Tage stimulieren.

Umut Aydemir, Universität Lund

„Wenn man ein Mobiltelefon an die Injektionsstelle in der Nähe des Herzens anschließt, kann man den Herzrhythmus vorübergehend für bis zu fünf Tage stimulieren“, erklärt Umut Aydemir, Doktorand und Erstautor der Studie.

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Dank des engen Kontakts zwischen dem Polymer und dem Herzgewebe kann der Stimulator mit einer geringen Energiezufuhr arbeiten, die von tragbaren Geräten wie Smartphones stammt. Die meisten Menschen tragen ihr Mobiltelefon ohnehin überall mit sich herum. Und mithilfe eines Kabels, das an der Injektionsstelle in der Nähe des Herzens an der Haut befestigt wird, können die Ladungen des Telefons auf die leitende Elektrode im Körper übertragen werden. Mit einer App auf dem Telefon, welche die Forscher nun entwickeln wollen, lässt sich die Arrhythmie dann regulieren, bevor der Betroffene ein Krankenhaus zur weiteren Behandlung erreicht.

Erfolgreiche Tests an Tieren

Bisher wurden experimentelle Studien mit dem Smartphone-Defibrillator an Kleintieren, Zebrafischen und Hühnerembryonen durchgeführt. Da das Konzept ein großes Potenzial aufweist, ist der nächste Schritt die Durchführung von Studien an größeren Tieren wie Schweinen und irgendwann die Übertragung auf den Menschen.