科技日報北京1月21日電 （記者陸成寬）未來，心臟起搏器或許再也不需要更換電池。記者21日從中國科學院大學獲悉，來自該校等單位的科研團隊，成功研發出一款依靠心臟跳動自發電的共生型心臟起搏器。該技術有望解決患者因電池耗盡而需再次手術更換心臟起搏器的難題，向“一次植入、終身使用”邁出關鍵一步。相關研究成果發表於《自然-生物醫學工程》雜誌。
對心臟病患者而言，植入式心臟起搏器是恢復正常心律的“救命神器”。然而，植入式心臟起搏器內置電池電量耗盡後，患者必須通過二次手術更換設備，不僅帶來痛苦與風險，也加重了家庭負擔。
爲了破解這一難題，科研團隊跳出傳統設備設計思路，提出了“人機共生”新理念，讓起搏器不再只是被動的電子設備，而是能與人體協同共生的“夥伴”。歷經近七年聯合攻關，他們成功研發出尺寸只有膠囊大小的微型共生型自供電無導線心臟起搏器。
“這款起搏器最核心的創新，在於它擁有一套高效的能量自生系統——就像內置了一個微型‘發電機’。”論文第一作者、中國科學院大學副教授歐陽涵說，“它能借助電磁感應原理，從心臟每次跳動的低頻運動中收集能量，並轉換成電能。測試結果表明，它產生的電力最高可達120微瓦，超過了維持起搏器終身運行所需約5—10微瓦的標準，足以穩定支持起搏器工作，從而精準調控心律。”
值得關注的是，這款起搏器體積非常小巧，形狀近似膠囊，對人體組織友好，不易引發排異或凝血，可以通過微創導管經股靜脈植入心臟內部，大大降低手術創傷。科研團隊獨創了一套極簡的磁懸浮儲能結構，這項設計不僅減少了能量損耗和內部摩擦，還實現了近零啓動閾值、高效能量轉換和持續穩定的功率輸出，在簡化整體結構的同時，也顯著提升了設備長期工作的可靠性。
爲驗證實際效果，研究人員在患有嚴重心律不齊的豬體內，對該共生型起搏器進行了爲期一個月的連續測試。在此期間，起搏器完全依靠自身從心跳中收集的能量運行，始終穩定維持了豬的正常心跳節奏，成功證明了其未來應用於人體的可行性與可靠性。
