心臟植入物,例如心臟起搏器和心律轉復除顫器,壽命有限,因為它們由無法充電的電池供電。大約每十年需要更換一次手術,給患者帶來困難,其中許多人已經很脆弱,并且會給醫療系統帶來巨大的成本。

達特茅斯的工程師與德克薩斯大學圣安東尼奧分校的臨床醫生合作開發并測試了一種以心跳為能源的發電機。也許有一天,這項技術將無限期地為心臟植入物提供動力,使患者免于連續手術并顯著降低此類治療的總體成本。
該技術依賴于壓電薄膜能量轉換材料,該材料與連接到心臟的電極引線集成在一起。當心臟泵浦時,引線來回移動,壓電機構每次心臟收縮和擴張時都會產生電信號。
根據發表在Advanced Materials Technologies上的研究人員的一項研究,當模擬心臟泵以每秒一拍時,他們當前的原型能夠產生0.5 V和43 nA。這可以通過額外的“檢測質量”僅增加32毫克來產生幾乎兩倍的功率輸出,但這會對心臟產生更大的需求。
新系統的所有組件都具有生物相容性,并且設計使得心臟周圍的空間很小。還有許多工作要做,以優化能源轉換,并進一步擴大技術規模。盡管如此,正如第一輪動物研究所顯示的那樣,我們很快就會看到心臟植入物持續整個病人的一生。
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