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新型心脏起搏器利用心跳自我供电,可终生使用

一个人在实验室环境中的装饰图像
ⓘ Diana Hauan via Unsplash
一个人在实验室环境中的装饰图像
一种新型自供电、胶囊大小的设备可从心跳中获取能量,从而可能消除更换电池手术的需要,降低患者的成本并消除不便。
Health Science Biotech

一个中国科学家小组开发出了一种革命性的自供电起搏器,它能利用心脏自身的跳动发电,这一突破最终可能使终生心脏植入装置成为现实。

自然-生物医学工程》(Nature Biomedical Engineering)杂志的一项研究介绍了这种装置,它解决了当前医疗技术的一个关键缺陷。传统的心脏起搏器依靠的是电池,大约10年后电池就会耗尽,迫使病人接受高风险和昂贵的手术来更换电池。相比之下,这种新型微型设备可无限期运行,论文的第一作者称之为 "共生生物电子学"。

该起搏器由中国科学院大学(UCAS)、清华大学和北京大学联合开发,历时七年,采用了独特的 "集成能量再生模块"。

它通过电磁感应将心脏运动的动能转化为电能。为确保耐用性,研究小组设计了一个简化的磁悬浮系统,最大限度地减少了摩擦。在模拟 3 亿次心跳(相当于使用 10 年)的实验室测试中,该设备的磨损率仅为 4%。

功率输出同样令人印象深刻。起搏器平均可产生 120 微瓦的功率,远远超过稳定运行所需的 10 微瓦。

该装置无引线、胶囊大小,由生物兼容材料制成,可使用微创导管通过股静脉植入。在对一头患有严重心动过缓(心率缓慢)的猪进行的为期一个月的试验中,起搏器仅利用从动物心跳中获取的能量就成功地维持了正常的心律。

加州大学洛杉矶分校副教授欧阳表示,该团队的目标是在2030年前将该装置用于临床试验。我们的目标是以低廉的价格生产出比目前进口产品寿命长两到三倍的设备--进口产品的价格高达16万元人民币(22969美元)。研究人员认为,这种 "能量收集 "技术最终可应用于其他植入式设备,如骨修复、神经调节和疼痛治疗等。

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Chibuike Okpara, 2026-02- 7 (Update: 2026-02- 7)