科学家研发出米粒大小的临时心脏起搏器 | Wallop

周三，科学家们宣布了一项突破性进展：他们成功研发出世界上体积最小的心脏起搏器。这款临时性的心跳调节装置比一粒米还要小巧，可以通过注射植入体内，利用光信号进行控制，并且最终能在体内自行溶解消失。

尽管这款无线起搏器距离应用于人体临床试验尚需数年时间，但它已被誉为一项“颠覆性的突破”，预示着可能带动其他医学领域的革新浪潮。

放眼全球，数以百万计的人依赖永久性心脏起搏器生活。这些设备通过发送电脉冲刺激心脏，维持其正常跳动。

谈及研发初衷，这个由美国科学家领导的团队表示，他们特别希望能帮助那些患有先天性心脏缺陷的孩子们——大约有百分之一的新生儿属于这种情况，他们在接受心脏手术后的关键第一周内，往往需要临时起搏器的支持。当然，这款新型起搏器同样适用于心脏手术后需要恢复正常心律的成年患者。

相比之下，目前临床使用的临时起搏器则显得有些“笨重”且存在风险。患者需要经历一次手术，将电极缝合在心肌上，再通过导线连接到体外胸前的一个电源设备。当不再需要起搏器时，移除这些导线的过程本身就可能带来麻烦，甚至造成组织损伤。一个令人痛心的例子是，首位登上月球的宇航员 Neil Armstrong 据报道就是在 2012 年移除临时起搏器后，因内出血并发症不幸去世。

然而，这款全新研发的起搏器彻底告别了导线的束缚。它的尺寸惊人地微小——厚度仅1毫米，长度不过3.5毫米，小到足以置于注射器的针尖。更妙的是，它被设计成在完成使命后，能够逐渐在体内安全溶解，从而让患者免去了二次移除手术的痛苦和风险。

根据发表在权威期刊《自然》杂志上的研究论文描述，这款微型起搏器的工作方式也颇具巧思。它需要与一个佩戴在患者胸前的柔性贴片协同工作。一旦贴片监测到心律异常，便会自动发出特定的光信号。这个光信号就像一个指令，精确地告知植入体内的微型起搏器，应该以何种频率来刺激心脏，使其恢复正常跳动。

至于能量来源，这款起搏器内部集成了一个微型的“原电池”装置。它巧妙地利用人体自身的体液作为电解质，将化学能转化为微弱的电脉冲，用以驱动心脏的搏动。

研究报告指出，截至目前，这款新型起搏器已经在多种动物模型(包括小鼠、大鼠、猪和狗)以及离体的人类心脏组织上成功进行了测试，均展现出良好的有效性。该研究的资深作者、来自美国西北大学的 John Rogers 教授向法新社透露，他乐观估计，这款起搏器有望在未来两到三年内进入人体临床试验阶段。为了加速这一进程，他的实验室甚至已经孵化成立了一家初创公司，专门致力于将这项技术推向临床应用。

John Rogers 教授还展望道，这项研究所基于的底层技术，未来潜力巨大，不仅仅局限于心脏起搏，它甚至有望“催生出独特而强大的新策略，用以应对人类健康领域面临的更广泛的社会挑战”。

另一位在该领域颇有建树的专家，来自芝加哥大学的 Bozhi Tian 教授(他的实验室同样在研发光控起搏技术，但并未参与此项研究)也对这项新成果给予了高度评价，称其为一次“意义非凡的飞跃”。他向法新社表示：“这款新型起搏器无疑是医疗科技领域的一项颠覆性突破。它不仅彻底改变了临时心脏起搏的游戏规则，更是在生物电子医学领域引发了一场范式革命，其深远影响将远远超出心脏病学范畴，未来或可应用于神经再生、促进伤口愈合，乃至开发集成化的智能植入设备等诸多方面。”

值得注意的是，根据世界卫生组织的数据，心脏相关疾病长久以来一直是全球范围内的头号致死原因，凸显了此类创新研究的重要意义。