重大突破!中科院团队研发出自驱动心脏起搏器,有望实现终身使用
重大突破!中科院团队研发出自驱动心脏起搏器,有望实现终身使用
近日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所李舟研究员领导的团队在心脏起搏器领域取得重大突破。他们研发出一种新型自驱动心脏起搏器,通过收集心脏搏动的能量实现自我供电,有望彻底解决传统心脏起搏器电池耗尽后需要二次手术的问题。
创新的能量收集技术
这种新型心脏起搏器的核心技术是植入式摩擦电纳米发电机(iTENG)。摩擦电纳米发电机是一种利用接触带电和静电感应效应来收集机械能的新型能量收集技术。当两个不同材料的物体接触并分离时,会在它们的界面上产生电荷,通过适当的电路设计,这些电荷可以被收集并转化为电能。
李舟团队将这一技术应用到心脏起搏器中,通过收集心脏每次搏动产生的机械能,将其转化为电能存储起来,为起搏器供电。这种设计不仅避免了传统电池的使用,还使得起搏器的体积可以进一步减小,降低了手术创伤和感染风险。
相比传统技术的优势
传统心脏起搏器需要定期更换电池,这不仅给患者带来不便,还增加了手术风险和经济负担。据统计,传统心脏起搏器的电池寿命一般为5-10年,这意味着患者在一生中可能需要多次手术更换电池。
而李舟团队研发的自驱动心脏起搏器理论上可以实现终身使用,无需更换电池。这种设计不仅减少了患者的痛苦和感染风险,还大大降低了医疗成本。此外,由于不需要电池,起搏器的体积可以做得更小,进一步提高了手术的安全性和患者的舒适度。
未来发展前景
这一创新技术已经在北京纳米能源与系统研究所的大型动物实验中得到验证。实验结果显示,这种自驱动心脏起搏器能够稳定工作,为心脏提供持续的电刺激。
值得注意的是,全球领先的医疗设备公司美敦力最近也推出了具有闭环功能的自适应脑起搏器,这表明自驱动植入式医疗设备是未来医疗技术的重要发展方向。随着相关技术的不断进步,我们有理由相信,这种自驱动心脏起搏器有望在不久的将来进入临床应用阶段,为心脏病患者带来福音。
结语
李舟团队的这一研究成果是生物医学工程领域的重要突破,它不仅展示了纳米能源技术在医疗领域的巨大潜力,更为未来植入式医疗设备的发展指明了方向。随着研究的深入和技术的完善,我们期待这种自驱动心脏起搏器能够早日应用于临床,为心脏病患者带来更加安全、便捷的治疗方案。