比米粒还小!中美新科学家联合开发出毫米级心脏起搏器

360影视 日韩动漫 2025-04-30 15:20 2

摘要:你能想象,一个比米粒还小的心脏起搏器,竟然可以精准操控心脏跳动,并在完成使命后悄然消失,不留一丝痕迹吗?这看似科幻的场景,如今已成为现实。

你能想象,一个比米粒还小的心脏起搏器,竟然可以精准操控心脏跳动,并在完成使命后悄然消失,不留一丝痕迹吗?这看似科幻的场景,如今已成为现实。


2025年4月2日,国际顶级学术期刊《自然》(Nature)刊登了一项引人瞩目的研究成果,美国西北大学新加坡国立大学中国华中科技大学等多国科研团队合作研发出一种堪称世界最小的心脏起搏器,其尺寸仅有1.8毫米×3.5毫米×1毫米,甚至比一粒普通米粒还小。

论文:用于电疗的毫米级生物可吸收光电系统

链接:https://www.nature.com/articles/s41586-025-08726-4

如此微小的起搏器究竟有何独特之处?它又将为心脏病患者,尤其是新生儿带来怎样的福音?

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小小米粒,大大突破

全球最小起搏器诞生

传统心脏起搏器通常体积较大,需要通过手术植入人体,并连接导线与外置电源来驱动。

很难想象这个小巧的设备能像普通起搏器一样为心脏提供大量刺激

这一过程不但手术风险高,而且后期维护、甚至拆除都面临诸多问题,尤其对新生儿或儿童患者而言更是挑战重重。

而这款新型起搏器颠覆了传统认知,它不但体积极小,能够通过微创手术(皮肤切口小于3毫米)轻松植入,还能自行在体内提供能源,无需任何外部电源辅助。

这意味着患者不再需要忍受导线带来的不适与风险,大大提升了治疗的安全性与舒适度。

精妙设计:

体液供电,无线光控

更神奇的是,这款微型起搏器无需任何外部电源,竟然靠人体自身的体液供电。

当可穿戴设备(左侧)检测到不规则的心率并闪烁红外光时,其光线透过皮肤激活微型起搏器的光敏开关。

具体而言,它内置了一种特殊的电极,植入后直接与人体体液接触后即可产生电流,形成“自供电”的电池模式,维持心脏跳动所需的电脉冲。

除了体液供电,它还创新性地加入了无线光控开关,配合佩戴于胸口的可穿戴设备,在检测到心律异常时,自动触发近红外光发射,通过无线的方式精准激活起搏功能,实现对心律的智能闭环控制。

这种全自动、无线远程控制模式,既方便又安全,完美避免了传统设备易感染、易损伤心肌的弊端。

可降解黑科技

手术风险更低了

该装置的另一重大亮点,是其采用了全生物降解材料制成。一旦完成使命,它会在1年至2.5年的时间里缓慢地自行降解并被人体吸收,最终通过肾脏排出体外。

您现在看到的是两个微小的起搏器,位于一个传统起搏器的大小对比

这样一来,患者便无需再次进行二次手术来取出装置,有效避免了额外手术带来的风险与痛苦。

根据研究统计,大约每100名新生儿中就有一名患有先天性心脏缺陷。这些患儿在心脏手术后往往只需要短暂的临时起搏辅助,7天左右的时间内,多数患者的心脏便能自我修复。

这款起搏器正是为此类临时辅助设计,既提供关键期的精准帮助,又不增加后续处理的负担。

动物实验表现亮眼

临床应用指日可待

目前,这款微型心脏起搏器已在多个动物模型,包括小鼠、大鼠、猪和犬,以及体外的人类心脏组织中完成了充分的试验验证。

研究团队负责人之一、美国西北大学教授约翰·罗杰斯表示,这款设备的效果非常理想,在动物和人体组织试验中表现出色。

据悉,研究团队计划在两到三年内启动首次人体临床试验,届时有望让这项创新技术真正走进临床,为广大患者,尤其是幼小患者提供一种更安全、更舒适、更便捷的新型治疗选择。

写在最后

不止于心脏,未来医学更值得期待

虽然这项技术最初的目标聚焦于解决心动过缓问题,但研究人员的视野远不止于此。

他们指出,未来这种微型起搏器还有可能被灵活应用于更广泛的医疗领域,例如神经再生、骨骼修复、伤口治疗,甚至疼痛管理。

此外,团队还畅想了将这种微型装置整合进人工心脏瓣膜或经导管主动脉瓣置换术支架中,进一步拓宽其应用范围。

可以预见,随着该技术的成熟和进一步推广,医疗领域将迎来更加智能化、微型化的治疗革命。

来源:医食参考一点号

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