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科学家们创造了用光来驱动心脏起搏器的方法

2019-07-04 15:05:16国外科研

芝加哥大学的科学家开创了一项技术,有朝一日可以创造出一种利用微小光脉冲操作的起搏器。

“它本质上是一个微小的太阳能电池,以一种非常独特的方式刺激心肌,”化学副教授田博智说,他研究了用光控制生物学的创新方法。

在12月11日发表在“ 美国国家科学院院刊”上的一项研究中,田和他的团队描述了他们如何用硅制造柔性网,当被闪光激活时,产生微小的电化学效应,鼓励心脏击败。

他们开始使用他们之前用于刺激神经元的一种设计,但是使网状物更薄,以便容易地缠绕在心脏周围并在其表面上撒上微小的纳米线以附着到心脏细胞。

小光束用激光扫描该区域。每次闪光激活细胞,导致心脏以与光相同的频率跳动。(扫描而不是直接照射在一个区域上,使设备更有效率,避免向细胞输送太多能量,这可能会损坏它们,田说。)

“与今天的心脏起搏器不同,这种方法似乎可以”训练“心肌搏动,”田说。效果开始需要一段时间,但是在光脉冲停止后,肌肉会继续发射一段时间。

该方法仍处于早期开发阶段。如果植入人体,可以在目标部位注射网状物,并且可以通过微创手术插入可以传递光脉冲的小光纤,Tian说。