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科學(xué)家發(fā)明光控超薄微創(chuàng)起搏器

2024年02月26日08:38 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)

  科技日?qǐng)?bào)訊 (記者張佳欣)許多患者依賴心臟起搏器,這是一種調(diào)節(jié)電脈沖以保持心臟平穩(wěn)跳動(dòng)的小型設(shè)備。為了減少并發(fā)癥,研究人員希望讓這些設(shè)備更小巧,且侵入性更小。美國(guó)芝加哥大學(xué)的一組研究人員開(kāi)發(fā)出了一種由光驅(qū)動(dòng)的無(wú)線設(shè)備,可植入體內(nèi)來(lái)調(diào)節(jié)心血管或神經(jīng)活動(dòng)。這種輕如羽毛的薄膜可通過(guò)微創(chuàng)手術(shù)植入,并且不包含任何移動(dòng)部件。近日發(fā)表在《自然》雜志上的這一結(jié)果或有助于減少心臟手術(shù)的并發(fā)癥。

  研究團(tuán)隊(duì)著手創(chuàng)造一種只在光線照射到的地方才被激活的材料。他們最終確定的是兩層P型硅材料。這種材料可通過(guò)產(chǎn)生電荷來(lái)響應(yīng)光線,其頂層有許多微小的孔(納米孔隙),可提高電學(xué)性能并集中電力。

  這種設(shè)計(jì)形成了微小的、可彎曲的薄膜,它可通過(guò)一根細(xì)小的管子和光纖一起插入體內(nèi)。光纖以精確的模式發(fā)光,薄膜拾取光纖的發(fā)光并將其轉(zhuǎn)化為電脈沖。

  這種薄膜只有一微米厚,大約是人類最細(xì)頭發(fā)的1%。它的重量不到1/5克,明顯低于目前最先進(jìn)的心臟起搏器,后者至少重5克。

  研究人員表示,這種特定版本的設(shè)備僅供臨時(shí)使用。該設(shè)備在移除時(shí),無(wú)需再次進(jìn)行侵入性手術(shù)。它可隨著時(shí)間推移溶解成無(wú)毒化合物硅酸。這些設(shè)備可被設(shè)計(jì)成不同的預(yù)期壽命,這取決于對(duì)心臟刺激所需的時(shí)間。

  研究人員表示,這一進(jìn)步改變了心臟再同步化治療的游戲規(guī)則,將促進(jìn)生物電子與人體自然功能的無(wú)縫結(jié)合。

(責(zé)編:?jiǎn)虡I(yè)瓊、楊迪)