科学家发明光控超薄微创起搏器
发布时间: 2024-02-26 12:06:45
科技日报讯 （记者张佳欣）许多患者依赖心脏起搏器，这是一种调节电脉冲以保持心脏平稳跳动的小型设备。为了减少并发症，研究人员希望让这些设备更小巧，且侵入性更小。美国芝加哥大学的一组研究人员开发出了一种由光驱动的无线设备，可植入体内来调节心血管或神经活动。这种轻如羽毛的薄膜可通过微创手术植入，并且不包含任何移动部件。近日发表在《自然》杂志上的这一结果或有助于减少心脏手术的并发症。
研究团队着手创造一种只在光线照射到的地方才被激活的材料。他们最终确定的是两层P型硅材料。这种材料可通过产生电荷来响应光线，其顶层有许多微小的孔（纳米孔隙），可提高电学性能并集中电力。
这种设计形成了微小的、可弯曲的薄膜，它可通过一根细小的管子和光纤一起插入体内。光纤以精确的模式发光，薄膜拾取光纤的发光并将其转化为电脉冲。
这种薄膜只有一微米厚，大约是人类最细头发的1%。它的重量不到1/5克，明显低于目前最先进的心脏起搏器，后者至少重5克。
研究人员表示，这种特定版本的设备仅供临时使用。该设备在移除时，无需再次进行侵入性手术。它可随着时间推移溶解成无毒化合物硅酸。这些设备可被设计成不同的预期寿命，这取决于对心脏刺激所需的时间。
研究人员表示，这一进步改变了心脏再同步化治疗的游戏规则，将促进生物电子与人体自然功能的无缝结合。
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