超薄、無線、光控起搏器可以爲患者有效減少侵入性心臟手術

芝加哥大學的科學家們研製出了一種新型心臟起搏器，它比頭髮絲還細，採用無線技術，完全通過光纖發出的光進行操作。這種非侵入式裝置可以幫助調節心臟活動，甚至以設定的模式刺激神經元，以治療帕金森病等疾病症狀。

該研究的研究員李鵬舉拿着一個僅有 1 微米厚的心臟起搏器原型，該起搏器通過光脈衝運行

心臟的泵血得益於一系列精心計時的電信號，但如果這些電信號沒有按時發出，就會導致各種問題，如中風、心臟病發作甚至致命的器官衰竭。心臟起搏器可以監測和糾正這些異常節律，但它們需要進行侵入性手術，也有一定的風險。

新裝置的侵入性更小--它是一層僅一微米厚的薄膜，比人的頭髮絲薄約 100 倍，或者比最近用石墨烯製成的同樣 100 微米厚的類似裝置薄約 100 倍。它的重量只有五十分之一克，比普通起搏器輕 250 倍。它不需要電池，而是由光驅動。

很明顯，光線通常無法到達心臟（除非出了大問題），因此要在心臟旁插入一根極窄的光纖。光纖以特定的模式發光，從而觸發薄膜產生電流。薄膜由兩層 P 型硅製成--頂層點綴着納米級的小孔，這些小孔可以限制電流，使設備能夠按需刺激心臟的特定部位，產生所需的節律。

研究小組先在實驗室培育的人體心臟組織中測試了該裝置，然後在離體大鼠心臟中進行了測試，接着在活體小鼠和大鼠身上進行了測試，最後在活體豬身上進行了測試。在所有情況下，該技術都能根據需要刺激心臟節律，只需要內窺鏡手術，而不需要打開胸腔。

這種薄型心臟起搏器目前的設計是臨時性的，它能溶解到一種叫做硅酸的無毒化合物中，這樣就不需要再做一次手術將其取出。但研究小組表示，未來的版本可以適應不同的持續時間。

研究人員還表示，該設備可用於按需以特定模式刺激神經。這可用於治療帕金森症或慢性疼痛等疾病症狀。

這項研究發表在《自然》雜誌上。