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科學家發明光控超薄微創起搏器

2024年02月26日08:11 | 來源:科技日報
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原標題:科學家發明光控超薄微創起搏器

許多患者依賴心臟起搏器,這是一種調節電脈沖以保持心臟平穩跳動的小型設備。為了減少並發症,研究人員希望讓這些設備更小巧,且侵入性更小。美國芝加哥大學的一組研究人員開發出了一種由光驅動的無線設備,可植入體內來調節心血管或神經活動。這種輕如羽毛的薄膜可通過微創手術植入,並且不包含任何移動部件。近日發表在《自然》雜志上的這一結果或有助於減少心臟手術的並發症。

研究團隊著手創造一種隻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。這種材料可通過產生電荷來響應光線,其頂層有許多微小的孔(納米孔隙),可提高電學性能並集中電力。

這種設計形成了微小的、可彎曲的薄膜,它可通過一根細小的管子和光纖一起插入體內。光纖以精確的模式發光,薄膜拾取光纖的發光並將其轉化為電脈沖。

這種薄膜隻有一微米厚,大約是人類最細頭發的1%。它的重量不到1/5克,明顯低於目前最先進的心臟起搏器,后者至少重5克。

研究人員表示,這種特定版本的設備僅供臨時使用。該設備在移除時,無需再次進行侵入性手術。它可隨著時間推移溶解成無毒化合物硅酸。這些設備可被設計成不同的預期壽命,這取決於對心臟刺激所需的時間。

研究人員表示,這一進步改變了心臟再同步化治療的游戲規則,將促進生物電子與人體自然功能的無縫結合。

(記者張佳欣)

(責編:郝孟佳、孫競)

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