让心脏自己给起搏器充电!

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  汽车行驶靠发动机,而心脏就是人体的“发动机”。心脏一紧一舒,为身体的其它部位提供能量、营养和氧气,我们思考、说话、走路、吃饭,都指望着心脏的正常工作。

  心脏为什么可以有规律地一紧一舒?

  这个依赖于心脏内部的“自动放电”和“电流传导”。心脏处在放电状态,心肌紧张,血液被“泵”出去;心脏放完了电,就放松、舒张,血液又进入心脏。

  

  正常心脏每分钟跳动60-100下,就是60-100个“一紧一舒”;如果心脏跳得过快或过慢,都会影响心脏“泵”出去的血液量,进而影响其它器官的功能。例如,当我们蹲着的时候,如果忽然站起来,有什么会感到头晕,为什么?就是因为重力的作用,心脏“泵”到大脑的血液量忽然减少,导致脑部缺氧,所以才觉得头晕。

  心脏跳得过快或过慢,或不规律,医生们的专业术语叫“心律失常”,通常是因为心脏内部的“电路”出了问题;对于相对严重的心律失常,安装“植入式心脏起搏器”是一种常用的治疗手段。

  但是,这类心脏起搏器有个大弊端,就是靠机器内部的电池供电,而内置电池的寿命有限,所以,每5-12年就不可避免地要再做一次手术,目的就是:换电池!

  做个手术就专门为了换的电池?!没有错。目前就是这么操作的,不但增加出血、感染甚至死亡等风险,而且带来巨大的经济负担。

  为了解决这个问题,上海交通大学和第二军医大学联合研发了一种新方法:把心脏跳动的能量转化为电能!

  这种起搏器包括一个弹性骨架和两个压电复合材料(压电的英文是piezoelectric,指可以把物理信号转化为电信号),已经用猪做过实验,可以产生15μA的高输出电流,相比之前报道提高了8.5倍,达到了心脏起搏器的功能需求。

  

  从科研的角度来说,该成果实在是个不小的跨越,同时,该研究成果为该患者群带来了新希望,笔者期待成品能尽快出现。

  参考:

  https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/acsnano.8b08567

  http://www.seiee.sjtu.edu.cn/seiee/info/14755.htm

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兰斯破仑

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