Приблизительно три миллиона людей используют электростимуляторы сердца, которые уже спасли не одну жизнь, но все равно остаются крайне неудобными в обычной жизни. Кардиостимулятор служит для нормализации частоты и периодичности сокращений сердца. Если больные люди не будут этого делать, аритмия сердечных сокращений может привести к параличу или даже к смерти. Но для работы стимулятора нужно вживление электродов в сердце, а провода от них должны подсоединяться к генератору, который задает ритм. Сам же генератор вживляется под кожу.
Постепенно стимуляторы становились меньше, а электроды стали вводить при помощи катетеров. Но при всем этом остается много вещей, которые приносят дискомфорт. Во-первых, рано или поздно надо менять элементы питания. Во-вторых, провода от генератора к электродам со временем изнашиваются. Все эти замены требуют хирургического вмешательства. При всем этом, из-за использования проводов, которые невозможно протянуть по всему телу, врачи ограничены в месте установки кардиостимулятора. Также большинству детей его просто невозможно установить.
Ученые из Технионского технологического института Уди Нусинович и Лиор Гепстейн изобрели уникальную модель кардиостимулятора, у которого отсутствуют провода, электроды и батарейка, а работает он за счет энергии света. Физически такой прибор отсутствует, а принцип его работы заложен во внедрении в клетки сердца специального светочувствительного гена. Ген светочувствительного белка усваивается в мембране клетки, а когда на него начинает воздействовать свет, он открывает в ней ионные каналы. Разница ионов с обеих сторон мембраны порождает в клетке электрохимический импульс, который действует как миниатюрный кардиостимулятор.
Первые эксперименты были проведены на крысах, в сердца которых внедрили белок растительного происхождения, реагирующий на синий цвет. Ученые смогли настроить частоту сокращений сердца за счет подачи вспышки синего цвета. Проблема состояла в том, что синий цвет очень плохо проникает через живые ткани и, скорее всего, следующий прототип будет реагировать на инфракрасное излучение.
