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(xué)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合新加坡國立大學(xué),、中國華中科技大學(xué)等多所大學(xué)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(shí)驗(yàn)顯示，它不僅能在動(dòng)物模型和人類心臟組織中有效調(diào)控心跳,，還能在使用完畢后自行溶解,，無需手術(shù)取出,。這項(xiàng)突破性成果或?qū)樾膭?dòng)過緩患者提供一種潛在的更安全選擇,，尤其對(duì)心臟手術(shù)后的臨時(shí)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(shí)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(jì)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(shù)風(fēng)險(xiǎn),，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(shù)進(jìn)行植入。

過去,，傳統(tǒng)的臨時(shí)起搏器雖然在治療心動(dòng)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(dǎo)線帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)，尤其對(duì)于兒童和體型較小的患者而言,，一直是一項(xiàng)挑戰(zhàn),。這款微型心臟起搏器通過自供電機(jī)制來支持運(yùn)行，內(nèi)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(dāng)電極接觸到心臟周圍的體液時(shí)，體液作為電解液,，觸發(fā)陽極和陰極之間的電化學(xué)反應(yīng),，產(chǎn)生電流。這個(gè)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(qū)動(dòng)其跳動(dòng),。

關(guān)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(shí)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(guān)作用。在沒有光照時(shí),，它阻斷電流,，設(shè)備處于休眠狀態(tài)；當(dāng)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(shí),，它的電阻降低幾個(gè)數(shù)量級(jí),，電路接通,，電流流向心臟。實(shí)驗(yàn)中,，無論是小鼠,、豬，還是取自器官供體的人類心臟,，這個(gè)微型起搏器都完成了控制心臟起搏的任務(wù)。

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