心臓の鼓動が充電をまかなう、未来のペース・メーカー

スイスとアメリカの科学リサーチャーたちが、未来の医療器具を製作中である。バッテリーを変更しなくとも、半永久的に使用できるペースメーカーがそれだ。

腕時計の原理を利用

たとえば腕時計は手首の動きや振動を元にして作動するが、それと同様に心臓の鼓動が、リードと呼ばれる電線を伝わりペースメーカーに流れ、バッテリーを常に動かし続けるのだという。

一般のペースメーカーは、このリードを介し、心臓の鼓動をシグナルとしてチェックし続ける。そして、鼓動に乱れがあった場合に感知し、電気の刺激を与えて治療を行う仕組みになっている。

しかし、ペースメーカーの心臓ともいえるバッテリーが上がってしまえば、当然ながら新しいものに交換しなくてはならない。ただ、体内に取り付けられたペースメーカーのバッテリー交換、となれば、おいそれとは簡単にいかない。

この問題を解決すべく、スイス・ベルン大学のリサーチャー、アンドレアス・ハーベリン氏と、アメリカ・ミシガン大学のリサーチャー、エイドリアン・トゥブフェン氏のふたりが、腕時計のコンセプトを参考にし考案したのが、バッテリー変更のいらないペースメーカーだ。「人間の心臓は強力な収縮を伴いながら動き続けているが、そのパワーは電池の役割を立派に果たせる」と2人は話す。

どのような方法で？

しかし、心臓の収縮が生み出す運動エネルギーを、いったいどのようにして的確にキャッチし、充電用として蓄電しておくのだろうか？

前述したように、腕時計は手や腕を振ると、内部の機械が前後・上下に揺れる。このとき生まれる動きが、時計内部に仕込まれた一種のバネにパワーとなって蓄積され、時計を作動させる。これと同様に、心臓の近くにこの新しいペースメーカーを設置すれば、収縮が引導パワーとなってペースメーカーに働きかけ、持続的に作動させることできると考えられているわけだ。豚による初期段階のテストでは、約6マイクロワットが得られたが、これは小型のペースメーカーを持続して動かすのに十分な電気量だという。