用人类头发宽度的设备取代心脏起搏器 PlatoBlockchain 数据智能。 垂直搜索。 人工智能。

用头发丝粗细的装置代替心脏起搏器

科学家们制造并成功测试了一种超薄贴片式心脏装置,它可以监测心跳并在必要时施加刺激。

目前,这些功能由起搏器等笨重的侵入式设备执行。 虽然几十年来这些都是奇迹般的机器,但植入心脏起搏器所需的手术很复杂,而且风险很大。 另一方面,新设备具有独特的粘合剂,可以直接粘在心脏等潮湿器官上。

研究人员从 延世大学 在韩国,相信他们开发的平台有一天可能会取代心脏起搏器,从而避免不必要的手术风险。 到目前为止,该团队只在活体兔子模型和人造心脏上测试了该设备,但成功的结果表明这是一项有前途的新技术,值得进一步研究。

这个能代替心脏起搏器吗?

研究人员在他们的研究中解决的一个关键心脏问题是心律失常或心律不齐。 心脏可能跳得太快、太慢或不规律。 无论如何,心律失常的原因是本应协调心跳的电脉冲功能失调。 有时心律失常是不明显的或只是一个小烦恼,但在某些情况下它们可能会危及生命。 如果问题变得足够严重,起搏器的手术植入可能是唯一剩下的选择。

此处进行的研究可能会为患者提供一种侵入性较小的选择,这将使更多的人可以选择监测和阻止心律失常。 这种新设备是一个微型平台,由可以检测心跳的压敏晶体管有源矩阵阵列以及用于刺激心脏和停止心律失常的低阻抗电极组成。 在对兔子的测试中,该设备能够检测心律失常并应用适当的电疗来纠正异常的心律。

这个新平台更有前途的方面之一就是它有多薄。 传感器片的总厚度为 38 μm。 作为参考,标准起搏器大约是 火柴盒的大小 而人的头发一般介于 17 至 181 μm 厚. 显然,这里研究的平台比我们目前最好的心脏监测和刺激解决方案小很多数量级。

除了该设备的微小尺寸外,研究人员还开发了一种将其连接到心脏本身的不寻常方法。 目前,起搏器有一个发电机,该发电机连接到穿过心脏血管的电线。 新平台的工作原理更像是贴在心脏外膜上的胶带。

这是一个如此令人难以置信的启示的原因与尝试将某物粘贴到潮湿表面时可能会导致挫败感的原因相同。 就像将一块标签胶带贴在冷凝的食品容器上一样,将贴片式心脏装置长时间贴在心脏上是一项挑战。 为了解决这个问题,研究人员将目光投向了大自然。 具体来说,他们发现了一种基于海藻酸盐的水凝胶粘合剂,可以模仿贻贝在水下环境中的粘合特性。 这种粘合剂不仅能粘在湿润的心外膜上,而且不会被人体吸收,而且它具有生物相容性,对人体无毒。

下一步是什么?

当然,如果这些类型的设备要大规模取代心脏起搏器,还有很多工作要做。 开始时,研究人员只进行了 体内 在兔子和人造心脏上进行测试。 在我们开始相信这项技术与人类生活息息相关之前,还需要进一步的工作。

此外,研究人员认为心律失常仅仅是个开始。 他们希望这种方法能够扩展到研究和监测其他心脏病,例如心肌梗塞、肥厚型心肌病、向心性肥大和扩张型心肌病。

该团队在 科学进展.

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