Batterielose Implantate: Ultraschall-Energie revolutioniert Medizintechnik
Ein Durchbruch in der Medizintechnik könnte die Zukunft implantierbarer medizinischer Geräte (IMDs) wie Herzschrittmacher oder Neurostimulatoren verändern. Ingenieure der North Carolina State University haben ein neues System entwickelt, das drahtlose Ultraschall-Energieübertragung ohne externe Stromquellen ermöglicht. Die Ergebnisse, veröffentlicht am 23. April 2025 in Microsystems & Nanoengineering (DOI: 10.1038/s41378-025-00902-w), zeigen, wie ein innovativer kapazitiver mikromechanischer Ultraschallwandler (CMUT) die Abhängigkeit von Batterien überwindet und chirurgische Eingriffe zur Batteriewechsel reduziert. Herkömmliche IMDs sind auf Batterien angewiesen, deren begrenzte Lebensdauer regelmäßige Austauschoperationen erfordert. Alternative drahtlose Energieübertragungsmethoden wie induktive oder elektromagnetische Kopplung scheitern oft an geringer Gewebedurchdringung, Ausrichtungsproblemen oder Sicherheitsrisiken. Ultraschallbasierte Energieübertragung bietet Vorteile durch tiefes Gewebereichweite und ein sicheres Profil, doch waren bisherige CMUT-Systeme von externen Gleichstromvorspannungen abhängig, was ihre Implantation erschwerte. Zudem werfen bleihaltige piezoelektrische Materialien Biokompatibilitätsfragen auf. Das neue CMUT-Design umgeht diese Probleme durch einen integrierten Ladungsspeicherkondensator, der nach einmaligem Aufladen vor…
