心跳可“發電”

心臟起搏器是治療心律失常和心力衰竭等嚴重心臟疾病的重要醫療設備。然而，包括心臟起搏器在內的眾多植入式醫療電子器件都面臨著一個現實問題——由鋰電池供能，笨重堅硬，續航能力有限。如今，中科院北京納米能源與系統研究所研究員李舟、中科院外籍院士王中林及其同事聯合研發的一款可植入式自驅動心臟起搏器（SPM），無需電池供能，僅從心臟搏動中就能收集足夠的能量，確保心臟起搏器工作。這項突破意味著，許多患者今后不必再為更換電池失效的心臟起搏器遭受多次手術之苦了。

試驗顯示，目前在每一個心臟運動周期SPM可獲得能量0.495微焦耳，高于心臟起搏器發出一次起搏電脈沖的閾值能量（通常為0.377微焦耳）。換句話說，SPM在每次心動周期所收集的能量已經超過了起搏人類心臟所需要的能量。

SPM的工作原理是將一個納米材料組裝成的柔性薄片器件貼附在心臟表面，當心臟跳動時，薄片發生形變并產生電能。“SPM可實現‘一次心跳，一次起搏，這對自驅動心臟起搏器邁向臨床和產業化具有重要意義。”李舟說，目前，研究團隊在細胞層面驗證了植入式共生心臟起搏器的生物相容性，之前的研究工作也證實這類器件具備良好的組織相容性和血液相容性。