歷經(jīng)近7年聯(lián)合攻關(guān)，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、清華大學(xué)、北京納米能源與系統(tǒng)研究所、阜外醫(yī)院、北京大學(xué)等多家單位組成的研究團(tuán)隊(duì)，成功研發(fā)出膠囊尺寸的微型共生型自供電無(wú)導(dǎo)線(xiàn)心臟起搏器。該器件可通過(guò)電磁感應(yīng)技術(shù)，從心臟自身跳動(dòng)中捕獲動(dòng)能，將其轉(zhuǎn)化為電能。
現(xiàn)實(shí)中，植入式設(shè)備電池耗盡后，心臟病患者須接受二次手術(shù)更換設(shè)備。這種手術(shù)創(chuàng)傷不僅超過(guò)首次植入，還會(huì)帶來(lái)醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)壓力，長(zhǎng)期困擾醫(yī)患。因此，實(shí)現(xiàn)“終身免維護(hù)運(yùn)行”成為植入式電子設(shè)備領(lǐng)域的追求目標(biāo)。而滿(mǎn)足終身服務(wù)所需的臨界能量供應(yīng)是主要技術(shù)瓶頸。
研究團(tuán)隊(duì)于2019年提出“共生生物電子”理念，并成功研制共生型心臟起搏器。此后，該理念的應(yīng)用邊界持續(xù)拓展，在骨修復(fù)、神經(jīng)調(diào)控及生物可吸收電子器件等領(lǐng)域取得進(jìn)展。
測(cè)試顯示，此次研發(fā)成功的器件，其輸出功率已突破起搏器終身運(yùn)行的臨界能量閾值，可穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)起搏電路，精準(zhǔn)調(diào)控心臟節(jié)律。同時(shí)，高度微型化設(shè)計(jì)兼具優(yōu)異的生物相容性與血液相容性，支持經(jīng)導(dǎo)管微創(chuàng)植入，降低了手術(shù)創(chuàng)傷；創(chuàng)新設(shè)計(jì)的極簡(jiǎn)磁懸浮能量緩存結(jié)構(gòu)，不僅減少能量損耗、機(jī)械摩擦，還實(shí)現(xiàn)近零啟動(dòng)閾值、高動(dòng)能轉(zhuǎn)換效率及穩(wěn)定的心內(nèi)平均輸出功率，簡(jiǎn)化系統(tǒng)復(fù)雜度，提升了設(shè)備的長(zhǎng)效穩(wěn)定性。
編輯：邱收
