最小心臟起搏器問世體積比米粒還小

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2025-04-03 12:22:10 極目新聞

美國西北大學團隊聯(lián)合新加坡國立大學,、中國華中科技大學等多所大學的研究者,，合作開發(fā)了世界上最小的心臟起搏器，體積比一粒米還小,。這款微型裝置的尺寸僅為1.8毫米×3.5毫米×1毫米,。實驗顯示，它不僅能在動物模型和人類心臟組織中有效調控心跳,，還能在使用完畢后自行溶解,，無需手術取出。這項突破性成果或將為心動過緩患者提供一種潛在的更安全選擇,，尤其對心臟手術后的臨時起搏需求具有重要意義,。

論文通訊作者約翰·羅杰斯教授在接受采訪時提到,，這款起搏器的體積比目前已知最小的起搏器之一——美敦力Micra還小，按體積計算大約小500倍,。這款微型心臟起搏器可以通過微創(chuàng)植入,，極大降低傳統(tǒng)起搏器所需的侵入性手術風險，比如感染或心肌損傷,。具體來說,，它可以通過寬度小于3毫米的皮膚切口直接注射到心外膜下心肌淺層，適用于新生兒,，并支持使用微創(chuàng)技術進行植入,。

過去，傳統(tǒng)的臨時起搏器雖然在治療心動過緩方面發(fā)揮著重要作用,，但其侵入性的植入過程以及外部電源和導線帶來的潛在風險,，尤其對于兒童和體型較小的患者而言，一直是一項挑戰(zhàn),。這款微型心臟起搏器通過自供電機制來支持運行,，內置電極由可生物吸收的材料組成：陽極為鎂（或鋅），陰極為三氧化鉬,。當電極接觸到心臟周圍的體液時,，體液作為電解液，觸發(fā)陽極和陰極之間的電化學反應,，產生電流,。這個起搏器不需要外部接入電源或替換電池,，而是利用身體自身的環(huán)境“發(fā)電”,，將電流傳遞給心臟,，驅動其跳動。

關于如何精確控制心跳的頻率和節(jié)奏,，羅杰斯介紹,，這款起搏器通過“光”實現(xiàn)無線操控。光電晶體管連接在陽極和陰極之間,，起到開關作用,。在沒有光照時，它阻斷電流,，設備處于休眠狀態(tài),；當皮膚表面的無線單元發(fā)出近紅外光穿透組織照射到光電晶體管上時，它的電阻降低幾個數(shù)量級,，電路接通,，電流流向心臟。實驗中,，無論是小鼠,、豬,，還是取自器官供體的人類心臟，這個微型起搏器都完成了控制心臟起搏的任務,。

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