美国西北大学团队联合多所大学研究开发了世界上最小的心脏起搏器◈ღ✿✿ღ,体积仅1.8毫米×3.5毫米×1毫米漫画009◈ღ✿✿ღ。
美国西北大学团队领衔◈ღ✿✿ღ,联合新加坡国立大学◈ღ✿✿ღ、中国华中科技大学等多所大学的研究者◈ღ✿✿ღ,合作开发了世界上最小的心脏起搏器◈ღ✿✿ღ,体积比一粒米还小◈ღ✿✿ღ!
北京时间4月2日◈ღ✿✿ღ,《自然》期刊发表了一项由美国西北大学教授◈ღ✿✿ღ、生物电子研究所主任约翰·罗杰斯团队领导的研究◈ღ✿✿ღ,介绍了这款堪称目前世界上最小的心脏起搏器◈ღ✿✿ღ。
这款微型装置的尺寸仅为1.8毫米×3.5毫米×1毫米◈ღ✿✿ღ。实验显示◈ღ✿✿ღ,它不仅能在动物模型和人类心脏组织中有效调控心跳◈ღ✿✿ღ,还能在使用完毕后自行溶解◈ღ✿✿ღ,无需手术取出◈ღ✿✿ღ。这项突破性成果或将为心动过缓患者提供一种潜在的更安全选择◈ღ✿✿ღ,尤其对心脏手术后的临时起搏需求具有重要意义◈ღ✿✿ღ。
对此◈ღ✿✿ღ,红星新闻记者专访了论文通讯作者罗杰斯◈ღ✿✿ღ,了解相关技术的诞生与前景◈ღ✿✿ღ。罗杰斯是美国国家科学院◈ღ✿✿ღ、工程院和艺术与科学院三院院士◈ღ✿✿ღ,长期致力于仿生电子器件和可穿戴生物医学电子器件的研究◈ღ✿✿ღ。他在接受采访时提到凯时尊龙人生◈ღ✿✿ღ,这款起搏器的体积比目前已知最小的起搏器之一——美敦力Micra还小◈ღ✿✿ღ,“按体积计算凯时尊龙人生◈ღ✿✿ღ,我们的设备大约小500倍◈ღ✿✿ღ。”
据介绍◈ღ✿✿ღ,这款微型心脏起搏器可以通过微创植入◈ღ✿✿ღ,极大降低传统起搏器所需的侵入性手术风险◈ღ✿✿ღ,比如感染或心肌损伤◈ღ✿✿ღ。具体来说◈ღ✿✿ღ,它可以通过一种创伤很小的手术方式◈ღ✿✿ღ,即装入导入器◈ღ✿✿ღ,通过宽度小于3毫米的皮肤切口◈ღ✿✿ღ,直接注射到心外膜下心肌浅层◈ღ✿✿ღ。这一结果甚至适用于新生儿◈ღ✿✿ღ,并支持使用微创技术进行植入◈ღ✿✿ღ。
“具体而言◈ღ✿✿ღ,一个活性可生物吸收的镁合金或锌复合材料作为阳极◈ღ✿✿ღ,一个更具电正性的可生物吸收三氧化钼复合材料作为阴极◈ღ✿✿ღ。心脏组织及其相关生物液体作为电解质◈ღ✿✿ღ,形成原电池◈ღ✿✿ღ。”论文中如此描述◈ღ✿✿ღ。换句话说◈ღ✿✿ღ,这个起搏器不需要外部接入电源或替换电池◈ღ✿✿ღ,而是利用身体自身的环境“发电”凯时尊龙人生◈ღ✿✿ღ,将电流传递给心脏◈ღ✿✿ღ,驱动它跳动漫画009◈ღ✿✿ღ。
那么◈ღ✿✿ღ,如何精确控制心跳的频率和节奏?罗杰斯向红星新闻记者介绍◈ღ✿✿ღ,这款起搏器通过“光”实现无线操控◈ღ✿✿ღ。“我们使用光电晶体管(光控开关)来控制传递给心脏的电脉冲的频率和持续时间(以设定心率)◈ღ✿✿ღ。”他说◈ღ✿✿ღ。光电晶体管是一种由硅制成的微小组件◈ღ✿✿ღ,连接在阳极和阴极之间◈ღ✿✿ღ,起到开关作用◈ღ✿✿ღ。在没有光照时漫画009◈ღ✿✿ღ,它阻断电流◈ღ✿✿ღ,设备处于休眠状态◈ღ✿✿ღ;当皮肤表面的无线单元发出近红外光◈ღ✿✿ღ,光穿透组织照射到光电晶体管上时◈ღ✿✿ღ,它的电阻降低几个数量级◈ღ✿✿ღ,电路接通◈ღ✿✿ღ,电流流向心脏◈ღ✿✿ღ。
罗杰斯说◈ღ✿✿ღ:“这个系统减少了风险◈ღ✿✿ღ,消除了传统有线临时起搏解决方案的繁琐性◈ღ✿✿ღ。”传统起搏器需要导线穿过皮肤连接外部电源◈ღ✿✿ღ,患者活动受限且有感染风险◈ღ✿✿ღ,而这款装置完全内置◈ღ✿✿ღ,依靠体液供电和光控◈ღ✿✿ღ,可以使患者摆脱束缚◈ღ✿✿ღ。
罗杰斯告诉红星新闻记者◈ღ✿✿ღ,该装置使用一段时间后◈ღ✿✿ღ,可在体内无害溶解漫画009◈ღ✿✿ღ。由于所有材料(包括电极凯时尊龙人生◈ღ✿✿ღ、光电晶体管和封装材料)都是可生物吸收的材料◈ღ✿✿ღ,设备在完成使命(猪和人类心脏上的体外起搏实验显示连续运行约16天)后会逐渐降解成无害物质◈ღ✿✿ღ,通过肾脏排出体外◈ღ✿✿ღ。完全生物吸收的时间尺度约为1.2-2.5年漫画009◈ღ✿✿ღ。未来适当选择材料和设备设计◈ღ✿✿ღ,或可将完全吸收时间大大缩短◈ღ✿✿ღ。据悉◈ღ✿✿ღ,这项设计源于临床需求◈ღ✿✿ღ,由美国西北纪念医院的心脏外科医生提出◈ღ✿✿ღ。
罗杰斯预计在两三年内启动首次人体植入的研究凯时尊龙人生◈ღ✿✿ღ,使这一技术进入临床试验阶段◈ღ✿✿ღ,最终成为医生日常使用的工具◈ღ✿✿ღ,为心动过缓患者带来一项新型治疗选择◈ღ✿✿ღ。博士后◈ღ✿✿ღ,尊龙凯时人生就是博·(中国)官网◈ღ✿✿ღ,培训尊龙凯时 - 人生就是搏!◈ღ✿✿ღ,凯时国际新闻◈ღ✿✿ღ。尊龙凯时人生就是博z6com尊龙凯时◈ღ✿✿ღ,