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干貨滿滿！“第四屆地質(zhì)與稀土樣品處理及檢測(cè)技術(shù)專場(chǎng)線上研討會(huì)”邀你報(bào)名
2025年5月15日14：00，化工儀器網(wǎng)特舉辦“第四[詳細(xì)]
在心臟里建起一座生理性“發(fā)電站”：一體化柔性壓電納米發(fā)電機(jī)自供電起搏技術(shù)研發(fā)獲進(jìn)展
2022年07月19日 11:33:33
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點(diǎn)擊量：4259
武漢大學(xué)人民醫(yī)院推進(jìn)交叉融合創(chuàng)新，組建聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)探索出將超微型、可自供電的一體化柔性壓電納米發(fā)電機(jī)(all-in-one piezoelectric nanogenerator, A-PENG)，應(yīng)用于心臟希氏束生理性起搏
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】心臟起搏器是一種植入于體內(nèi)的電子治療儀器，通過(guò)刺激電極所接觸的心肌使心臟激動(dòng)和收縮，從而達(dá)到治療由于某些心律失常所致的心臟功能障礙的目的。可以說(shuō)，心臟起搏器是嚴(yán)重心動(dòng)過(guò)緩患者的“救命神器”。
但是，現(xiàn)行通用的心臟起搏器，依靠的是純鋰電池發(fā)電，電池體積較大，且電池耗盡后，還需要重新手術(shù)更換。因此，有專家指出，未來(lái)心臟起搏器的重點(diǎn)發(fā)展方向是起搏器設(shè)備微型化、設(shè)備供電持久化、起搏方式生理化、設(shè)備植入的微創(chuàng)或無(wú)創(chuàng)化。針對(duì)這一國(guó)際前沿研究方向，武漢大學(xué)人民醫(yī)院推進(jìn)交叉融合創(chuàng)新，組建聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)探索出將超微型、可自供電的一體化柔性壓電納米發(fā)電機(jī)(all-in-one piezoelectric nanogenerator, A-PENG)，應(yīng)用于心臟希氏束生理性起搏。這項(xiàng)最新的交叉融合創(chuàng)新研究成果，探索了自供電技術(shù)用于心臟希氏束生理性起搏從而防治心動(dòng)過(guò)緩的臨床應(yīng)用前景。
據(jù)悉，柔性壓電納米發(fā)電機(jī)(A-PEN)具有自供電的特點(diǎn)。它可以將心臟自身跳動(dòng)產(chǎn)生的生物機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，具有優(yōu)化心臟起搏器的能源供應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)工作時(shí)間的應(yīng)用潛力；同時(shí)自供電起搏關(guān)鍵器件體積較小，寬度僅0.5cm，為未來(lái)起搏器設(shè)備微型化和植入微創(chuàng)化，提供了較好的探索方向。
研究過(guò)程中，該團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)探索了使用一體化柔性壓電納米發(fā)電機(jī)自供電起搏技術(shù)，驗(yàn)證了對(duì)于希氏束等心臟多個(gè)起搏部位的起搏效應(yīng)。首先，一體化柔性壓電納米發(fā)電機(jī)可成功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)為L(zhǎng)ED燈供電；同時(shí)可像發(fā)電站一樣，將心臟搏動(dòng)的機(jī)械能，自動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能并存儲(chǔ)，為心房、心室、希氏束等多個(gè)位點(diǎn)起搏提供能量；在實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)心外膜記錄希氏束電位確定起搏位點(diǎn)，利用自供電技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了希氏束生理性起搏。
最新一期的國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《納米能源》(Nano Energy，IF=19.069)在線發(fā)表了武漢大學(xué)人民醫(yī)院心血管醫(yī)院江洪教授、余鋰鐳教授團(tuán)隊(duì)與武漢大學(xué)人民醫(yī)院特聘教授國(guó)世上教授團(tuán)隊(duì)攜手開(kāi)展的創(chuàng)新研究Self-powered pacemaker based on all-in-one flexible piezoelectric nanogenerator。武漢大學(xué)人民醫(yī)院心內(nèi)科為第一作者單位及共同通訊作者單位。
參考來(lái)源：武漢大學(xué)人民醫(yī)院人民視點(diǎn)
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