最小心脏起搏器问世体积比米粒还小

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2025-04-03 12:22:10 极目新闻

美国西北大学团队联合新加坡国立大学、中国华中科技大学等多所大学的研究者，合作开发了世界上最小的心脏起搏器，体积比一粒米还小。这款微型装置的尺寸仅为1.8毫米×3.5毫米×1毫米。实验显示，它不仅能在动物模型和人类心脏组织中有效调控心跳，还能在使用完毕后自行溶解，无需手术取出。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，尤其对心脏手术后的临时起搏需求具有重要意义。

论文通讯作者约翰·罗杰斯教授在接受采访时提到，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，按体积计算大约小500倍。这款微型心脏起搏器可以通过微创植入，极大降低传统起搏器所需的侵入性手术风险，比如感染或心肌损伤。具体来说，它可以通过宽度小于3毫米的皮肤切口直接注射到心外膜下心肌浅层，适用于新生儿，并支持使用微创技术进行植入。

过去，传统的临时起搏器虽然在治疗心动过缓方面发挥着重要作用，但其侵入性的植入过程以及外部电源和导线带来的潜在风险，尤其对于儿童和体型较小的患者而言，一直是一项挑战。这款微型心脏起搏器通过自供电机制来支持运行，内置电极由可生物吸收的材料组成：阳极为镁（或锌），阴极为三氧化钼。当电极接触到心脏周围的体液时，体液作为电解液，触发阳极和阴极之间的电化学反应，产生电流。这个起搏器不需要外部接入电源或替换电池，而是利用身体自身的环境“发电”，将电流传递给心脏，驱动其跳动。

关于如何精确控制心跳的频率和节奏，罗杰斯介绍，这款起搏器通过“光”实现无线操控。光电晶体管连接在阳极和阴极之间，起到开关作用。在没有光照时，它阻断电流，设备处于休眠状态；当皮肤表面的无线单元发出近红外光穿透组织照射到光电晶体管上时，它的电阻降低几个数量级，电路接通，电流流向心脏。实验中，无论是小鼠、猪，还是取自器官供体的人类心脏，这个微型起搏器都完成了控制心脏起搏的任务。

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