心臟起搏器是一種小型電池驅動設備,可以防止心跳過緩等狀況,在治療心律失常方面發(fā)揮著至關重要的作用。起搏器通常需要通過手術植入人體,因此其尺寸尤為關鍵,越小的起搏器給患者帶來的負擔往往也越小,如何設計出更加迷你的起搏器一直以來也是醫(yī)學界研究的重要方向。
最近,由美國西北大學(Northwestern University)領銜,新加坡國立大學、中國華中科技大學等多位研究人員參與,共同研發(fā)出的一款臨時心臟起搏器,刷新了這一“迷你”的記錄,其尺寸僅為 1.8 mm × 3.5 mm × 1mm,比一粒米還要小。
新聞詳情
這一研究成果于 4 月 2 日發(fā)表在知名學術期刊《自然(Nature)》上,專為僅需臨時起搏的患者設計,其研發(fā)初衷是針對那些患有先天性心臟缺陷的新生兒。
據(jù)悉,由于其微小的尺寸,該款起搏器可以無需大規(guī)模手術,僅通過注射器尖端進行微創(chuàng)植入(僅約 3 毫米的皮膚切口),從而避免了傳統(tǒng)植入手術帶來的額外負擔。工作時,它會以無線方式與一個小型的可穿戴設備配對——該設備可以安裝在患者的胸部以控制起搏。當設備檢測到患者心律不齊時,便會自動發(fā)出光脈沖來激活起搏器。這些光脈沖可以穿透患者的皮膚、胸骨和肌肉,實現(xiàn)對起搏器的精準控制。
此外,該設備的電源也并非傳統(tǒng)電池,而是通過原電池原理,以體液作為電解液產生電流。它內置的電極都是由可生物吸收的材料組成:陽極(負極)為鎂(或鋅),陰極(正極)為三氧化鉬。
除電極外,它的所有組件均具有生物相容性,在工作完成后可自然溶解于人體生物體液中,無需手術取出。
背后故事
在兒科心臟手術中,臨時起搏器的需求非常迫切,在此背景下,尺寸的小型化至關重要。
“我們的主要動機是兒童,”該項研究的參與者伊戈爾·埃菲莫夫(IgorEfimov)教授在一篇新聞稿中這樣說道,“大約 1% 的新生兒在出生時罹患先天性心臟缺陷。通常,這些孩子只需要在手術后暫時使用起搏器。大約七天后,大多數(shù)患者的心臟就會自我修復。但這七天至關重要。現(xiàn)在,我們可以將這個微型起搏器用在他們身上,并且不需要額外的手術來移除它。”
說不定以后心臟起搏器會比創(chuàng)可貼還方便,醫(yī)學界的“內卷”,最終受益的會是每一顆跳動的心 ??
參考材料
1.https://www.nature.com/articles/s41586-025-08726-4
2.https://www.technologynetworks.com/applied-sciences/news/researchers-develop-the-worlds-smallest-pacemaker-398041
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