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自供電心臟起搏器豬實驗成功
 
 
  最近,中國科學院北京納米能源與系統研究所王中林和李舟帶領的研究團隊,與北京市生物醫學工程高精尖創新中心和海軍軍醫大學的研究者聯合研制了共生型心臟起搏器。該起搏器可從心臟跳動中獲取能量,依靠植入式摩擦電納米發電機為自身提供電能,并已在動物(豬)模型上實現植入。相關研究論文近日發表在《自然·通訊》上。
  目前,大多數心臟起搏器由鋰電池供能,續航能力有限。受到生物共生現象的啟發,王中林和李舟團隊提出研制植入式摩擦電納米發電機的共生型心臟起搏器。具體來說,這種起搏器可將心跳的能量收集起來驅動起搏電路發出脈沖,這些脈沖同時又刺激心臟,使出現異常的心臟恢復正常,實現起搏器與心臟之間的“共生”狀態。
  據了解,2006年,王中林首次在美國《科學》雜志上提出了納米發電機的概念,制作了基于單根氧化鋅納米線的壓電納米發電機,并成功收集了大鼠的心跳能量,但該納米發電機的輸出性能很低。直到2012年,摩擦納米發電機問世,實現了機械能到電能的高效轉化。
  2014年,李舟研究團隊和王中林共同制作植入式摩擦納米發電機的原型器件,其可通過植入動物皮膚下收集呼吸運動的能量,產生3.43伏的電壓和0.14微安的電流,并且經過一段時間的電能存儲,驅動一臺簡易心臟起搏器原型機,對小型實驗動物心臟頻率進行調控。此后,研究人員在結構改進、性能提升、應用研究等方面取得了多項進展。但研究人員表示,在材料、器件體內穩定性和長期生物安全性方面仍有許多問題需要解決。
 
(摘自中國醫械網)
 
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