心跳可“发电”

心脏起搏器是治疗心律失常和心力衰竭等严重心脏疾病的重要医疗设备。然而，包括心脏起搏器在内的众多植入式医疗电子器件都面临着一个现实问题——由锂电池供能，笨重坚硬，续航能力有限。如今，中科院北京纳米能源与系统研究所研究员李舟、中科院外籍院士王中林及其同事联合研发的一款可植入式自驱动心脏起搏器（SPM），无需电池供能，仅从心脏搏动中就能收集足够的能量，确保心脏起搏器工作。这项突破意味着，许多患者今后不必再为更换电池失效的心脏起搏器遭受多次手术之苦了。

试验显示，目前在每一个心脏运动周期SPM可获得能量0.495微焦耳，高于心脏起搏器发出一次起搏电脉冲的阈值能量（通常为0.377微焦耳）。换句话说，SPM在每次心动周期所收集的能量已经超过了起搏人类心脏所需要的能量。

SPM的工作原理是将一个纳米材料组装成的柔性薄片器件贴附在心脏表面，当心脏跳动时，薄片发生形变并产生电能。“SPM可实现‘一次心跳，一次起搏’，这对自驱动心脏起搏器迈向临床和产业化具有重要意义。”李舟说，目前，研究团队在细胞层面验证了植入式共生心脏起搏器的生物相容性，之前的研究工作也证实这类器件具备良好的组织相容性和血液相容性。