Wetenschappers hebben een pacemaker met laserstralen ontwikkeld. Het apparaatje zorgt er – net als een gewone pacemaker – voor dat het hart op tijd blijft kloppen. Toch is dit een bijzonder exemplaar, want de laserstralen zijn heel precies. “Ik kan de energie op een specifieke locatie op een specifieke tijd loslaten,” legt onderzoeker Michael Jenkins uit.

“Het is zo precies dat ik zelfs het tempo van een enkele cel kan veranderen.” De wetenschappers demonstreerden de techniek voor het eerst op een kwartelei. Ze staken er voorzichtig een kabeltje in totdat dit het nog in ontwikkeling zijnde hart raakte. Vervolgens pompten ze er pulsen die een milliseconde lang duurden doorheen. Zodra de laserstraal het hart raakt, wordt één deel van het hart warm. De verandering in temperatuur zorgt ervoor dat in het celmembraan een ‘kanaaltje’ ontstaat. Hierdoor ontsnappen geladen deeltjes die een elektrische impuls veroorzaken. Door die impuls trekt het hart samen.

Versnellen
Een normaal hart van een embryo slaat ongeveer elke anderhalve seconde. De wetenschappers versnelden dit met behulp van de laser tot twee slagen per seconde. Wanneer de laser stopte, werd de hartslag weer normaal.

Mens
De laserstralen lijken het hart niet te beschadigen. Wel kwamen tijdens het experiment meerdere vogels om, doordat de eierschaal opengebroken werd. De wetenschappers hopen echter dat de techniek binnenkort levens kan redden: mensenlevens wel te verstaan. Pacemakers die met laserstralen werken zijn namelijk gemakkelijker te implanteren en zorgen voor minder complicaties. Zo kunnen de metalen elektroden van de huidige pacemakers hartcellen beschadigen of vernietigen.

Kinderschoenen
Naar verwachting duurt het nog jaren voordat deze nieuwe pacemaker op de markt komt. En zelfs als dat ooit gebeurt dan zal deze de elektrische variant niet direct vervangen. “Dit onderzoek staat nog in de kinderschoenen,” meent expert Claus-Peter Richter. “Maar het groeit heel snel.”

Wetenschappers zijn erg onder de indruk van de precisie waarmee laserstralen gebruikt kunnen worden. Zo kunnen de laserstralen de controle over een zenuw overnemen. Ongeacht of die zich nu in het hart, het oor, het oog of elders bevindt. De golflengte verschilt, maar het principe is hetzelfde. De lasers zijn zo precies dat ze in theorie in staat zijn om doven het gehoor terug te geven en blinden te laten zien. Ook moet het voor mensen met een amputatie mogelijk zijn om dankzij laserstralen middels hun prothese te voelen.