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4月2日，《自然》雜志發(fā)布了一項(xiàng)或許可以改變心臟病治療史的重大好消息，多位華裔教授聯(lián)合美國(guó)西北大學(xué)約翰·羅格斯團(tuán)隊(duì)發(fā)布了一個(gè)只有毫米級(jí)的、可降解的心臟起搏器。
這個(gè)技術(shù)不僅讓“米粒拯救心臟”成為現(xiàn)實(shí)，也預(yù)示著我們未來(lái)的醫(yī)療將進(jìn)入到一種“無(wú)創(chuàng)、智能、自愈”的新紀(jì)元。
過(guò)去大家可能都聽(tīng)過(guò)，傳統(tǒng)的起搏器不夠友好，限制重重，植入需要切開(kāi)胸腔或者穿刺血管，造成較大的創(chuàng)口，還可能會(huì)帶來(lái)異物排斥、長(zhǎng)期的電池依賴(lài)等一系列的問(wèn)題。也不適合于兒童或血管脆弱的患者。
而剛剛公布的這種新型微光電裝置，只有1.8毫米長(zhǎng)。大家想一想，差不多比米粒更加的纖細(xì)，不僅集成了自供電與無(wú)線電光控機(jī)制，具備臨時(shí)心臟起搏器的功能，還能應(yīng)用在神經(jīng)與骨骼再生、傷口愈合以及緩解疼痛等多種電療場(chǎng)景。
更難能可貴的是，它通過(guò)注射器便可以直達(dá)心臟，完成任務(wù)以后還會(huì)自動(dòng)溶解，生物相容性很好。消散于人體內(nèi)，也避免了為取出裝置而進(jìn)行的二次手術(shù)，進(jìn)一步降低了這類(lèi)裝置的使用風(fēng)險(xiǎn)。
總結(jié)一下，這個(gè)革命性技術(shù)有三個(gè)優(yōu)勢(shì)：
第一個(gè)，傳統(tǒng)起搏器的“阿喀琉斯之踵”是對(duì)電池的依賴(lài)，這次創(chuàng)新是做到了把微電池光電傳感器，和生物組織有機(jī)結(jié)合，達(dá)到了能源自洽。
具體來(lái)講它是把電極和體液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，直接生成了電能，相當(dāng)于我們把心臟變成了一座微型的“發(fā)電站”，電極就是正負(fù)極，體液就是天然的電解液，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)能量的閉環(huán)，不用外在電源了。
第二點(diǎn)就是它集成了這種微型的光控開(kāi)關(guān)，用850納米的波長(zhǎng)，這是一個(gè)近紅外的波長(zhǎng)，來(lái)遠(yuǎn)程無(wú)線去控制起搏器，來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的心率控制。
光源的話(huà)只需要把它放到心臟上面的皮膚表面，便可以控制，離它還有6厘米深度的植入的體內(nèi)起搏器的工作。
這個(gè)過(guò)程中華裔教授歐陽(yáng)偉博士，設(shè)計(jì)了一個(gè)智能皮膚貼片，非常巧妙，還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)心電圖，一旦異常就立即發(fā)射光信號(hào)，激活起搏器，從而實(shí)現(xiàn)了這個(gè)系統(tǒng)的自主閉環(huán)控制。
第三點(diǎn)就是極致緊湊，還有非常優(yōu)秀的生物可降解結(jié)構(gòu)。
它選用了像鎂鋅這一類(lèi)的人體本來(lái)就有的可吸收金屬，配合了三氧化鉬陰極，周?chē)男呐K的，剛才講到了這些組織，包括溶液充當(dāng)電解質(zhì)，形成了一個(gè)原電池。
《道德經(jīng)》中說(shuō)“大制不割”，這個(gè)智慧就是不用過(guò)分去干預(yù)。這其實(shí)就是一種最高明的醫(yī)療干預(yù)的方法，如春風(fēng)化雨一樣沒(méi)有痕跡。
研究團(tuán)隊(duì)在小鼠、大鼠、豬、狗、人（人是體外）心臟模型當(dāng)中，都完成了可控制的起搏工作，而它跟TAVR心臟瓣膜結(jié)合的時(shí)候，就相當(dāng)于給心臟裝上了“智能安全帶”，既能預(yù)防術(shù)后的傳導(dǎo)障礙，還能夠?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)心律。
這種同位起搏技術(shù)對(duì)治療心力衰竭，應(yīng)該說(shuō)是有里程碑的意義的。這個(gè)創(chuàng)新推動(dòng)了心血管疾病植入器械的發(fā)展，也為未來(lái)我們做這種可植入的器件組織穿透無(wú)線控制方向。
重復(fù)一遍，“無(wú)創(chuàng)、智能、自主供能”的植入設(shè)備模式，為精準(zhǔn)醫(yī)療帶來(lái)了全新的可能。不難想象未來(lái)的兒科，包括再生醫(yī)學(xué)、腦科學(xué)都將有一輪新的革命，當(dāng)材料科學(xué)遇到了光電技術(shù)，當(dāng)微納制造能夠結(jié)合生物相容性，人類(lèi)可能終將實(shí)現(xiàn)納米機(jī)器人既強(qiáng)大、又好像對(duì)你來(lái)講是完全無(wú)感的愿望。
這個(gè)技術(shù)預(yù)計(jì)在兩三年內(nèi)會(huì)啟動(dòng)人體植入的研究，我們希望有一天長(zhǎng)壽時(shí)代到了，我們?nèi)ブ委熜呐K就像今天打一個(gè)吊瓶這樣容易。
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