中国博士后助力!世界最小心脏起搏器问世:米粒大小,自供电创新引领医疗革新
由美国西北大学领衔,联合新加坡国立大学及中国华中科技大学等多所知名高校的研究团队,共同研发出了一款颠覆性的心脏起搏器,其体积之小,仅为米粒般大小!4月2日,这项研究成果在《自然》期刊上隆重发表,引起了全球医学界的广泛关注。
这款微型心脏起搏器,尺寸精致到1.8毫米×3.5毫米×1毫米,不仅能够在动物模型及人类心脏组织中精准调控心跳,更神奇的是,它在完成使命后能自行溶解,无需二次手术取出,为心动过缓患者带来了前所未有的安全选择,尤其在心脏手术后的临时起搏需求上,展现了巨大的应用潜力。
红星新闻独家专访了该研究项目的通讯作者、美国三院院士约翰·罗杰斯教授。罗杰斯教授透露,这款起搏器的体积相较于目前市场上最小的美敦力Micra起搏器,缩小了整整500倍!
“体液”驱动,无创植入新体验
这款微型心脏起搏器采用微创植入方式,仅需3毫米的皮肤切口,通过导入器直接“注射”到心外膜下心肌浅层,大大降低了传统起搏器植入手术的风险。这一创新设计,甚至让新生儿也能受益,实现了真正的微创植入。
那么,这款没有电池和导线的起搏器是如何工作的呢?罗杰斯教授揭秘道:“我们利用了一种自供电机制。”起搏器内置的电极由可生物吸收材料制成,当电极接触到心脏周围的体液时,体液作为电解液,触发电极间的电化学反应,从而产生电流,为起搏器供电。
光控心跳,智能贴片守护健康
更令人惊叹的是,这款起搏器还能通过“光”来无线操控心跳频率和节奏。光电晶体管作为核心开关,当接收到皮肤表面的无线单元发出的近红外光时,会接通电路,让电流流向心脏,实现精准控制。
配合使用的皮肤贴片,不仅能收集心电图数据,还能分析判断心律失常情况,一旦发现异常,立即发出近红外光,实现自主闭环心脏电疗。这一智能设计,让患者摆脱了传统起搏器的束缚,享受更自由的生活。
全生物吸收,安全无忧
罗杰斯教授还表示,这款起搏器在完成使命后,会在体内无害溶解,所有材料均为可生物吸收材质,完全降解时间约为1.2-2.5年,最终通过肾脏排出体外。这一设计,源于临床需求,由美国西北纪念医院的心脏外科医生提出,真正实现了医疗设备的“零残留”。
值得一提的是,这款起搏器的自供电方法,正是由中国博士后张亚敏提出的。张亚敏在美国佐治亚理工学院攻读博士学位时,就将电池技术的创新想法带入了项目,为这一医疗革新贡献了中国智慧。
目前,该研究已在动物模型和离体人体心脏组织上得到了验证。罗杰斯教授预计,在两三年内,这款起搏器将启动首次人体植入研究,进入临床试验阶段,最终成为医生手中的得力工具,为心动过缓患者带来全新的治疗选择。
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