“起搏器”在心脏里建起一座生理性“发电站”：一体化柔性压电纳米发电机自供电起搏技术研发获进展

今天，聚焦化工小新为大家分享来自化工仪器网的《在心脏里建起一座生理性“发电站”：一体化柔性压电纳米发电机自供电起搏技术研发获进展》。

心脏起搏器是一种植入于体内的电子治疗仪器，通过刺激电极所接触的心肌使心脏激动和收缩，从而达到治疗由于某些心律失常所致的心脏功能障碍的目的。可以说，心脏起搏器是严重心动过缓患者的“救命神器”。

但是，现行通用的心脏起搏器，依靠的是纯锂电池发电，电池体积较大，且电池耗尽后，还需要重新手术更换。因此，有专家指出，未来心脏起搏器的重点发展方向是起搏器设备微型化、设备供电持久化、起搏方式生理化、设备植入的微创或无创化。针对这一国际前沿研究方向，武汉大学人民医院推进交叉融合创新，组建联合研究团队探索出将超微型、可自供电的一体化柔性压电纳米发电机(all-in-one piezoelectric nanogenerator, A-PENG)，应用于心脏希氏束生理性起搏。这项最新的交叉融合创新研究成果，探索了自供电技术用于心脏希氏束生理性起搏从而防治心动过缓的临床应用前景。

据悉，柔性压电纳米发电机(A-PEN)具有自供电的特点。它可以将心脏自身跳动产生的生物机械能转化为电能，具有优化心脏起搏器的能源供应，以实现更长工作时间的应用潜力；同时自供电起搏关键器件体积较小，宽度仅0.5cm，为未来起搏器设备微型化和植入微创化，提供了较好的探索方向。

研究过程中，该团队重点探索了使用一体化柔性压电纳米发电机自供电起搏技术，验证了对于希氏束等心脏多个起搏部位的起搏效应。首先，一体化柔性压电纳米发电机可成功将机械能转化为电能，实现为LED灯供电；同时可像发电站一样，将心脏搏动的机械能，自动转化为电能并存储，为心房、心室、希氏束等多个位点起搏提供能量；在实验中，研究团队通过心外膜记录希氏束电位确定起搏位点，利用自供电技术成功实现了希氏束生理性起搏。

最新一期的国际知名学术期刊《纳米能源》(Nano Energy，IF=19.069)在线发表了武汉大学人民医院心血管医院江洪教授、余锂镭教授团队与武汉大学人民医院特聘教授国世上教授团队携手开展的创新研究Self-powered pacemaker based on all-in-one flexible piezoelectric nanogenerator。武汉大学人民医院心内科为第一作者单位及共同通讯作者单位。

参考来源：武汉大学人民医院人民视点

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