在近日發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的一篇論文中，美國亞利桑那大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個研究團(tuán)隊(duì)詳細(xì)介紹了他們設(shè)計(jì)的一種無線、無電池起搏器的工作原理。這種起搏器的植入過程侵入性更小，給患者帶來的痛苦也更少。這項(xiàng)技術(shù)可讓世界各地的患者生活得更輕松，同時也能幫助科學(xué)家和醫(yī)生更好地監(jiān)測和治療心臟疾病。

目前的起搏器通過用鉤子或螺絲將一到兩根導(dǎo)線或接觸點(diǎn)植入心臟來工作。如果這些導(dǎo)線上的傳感器檢測到心律出現(xiàn)危險(xiǎn)的不規(guī)則性，它們就會通過心臟發(fā)出電擊來重置心跳。此時，心臟內(nèi)的所有細(xì)胞都會同時受到?jīng)_擊，這就是起搏或除顫令人痛苦的原因。

此次開發(fā)的新設(shè)備允許起搏器使用一種數(shù)字制造的網(wǎng)狀設(shè)計(jì)來發(fā)送更有針對性的信號。該設(shè)備使用只針對心肌細(xì)胞的光遺傳學(xué)技術(shù)。其精確度不僅可繞過心臟的疼痛感受器以減輕患者的疼痛，還可讓起搏器以更合適的方式對各種異常作出反應(yīng)。

為確保光信號可到達(dá)心臟的多個不同部位，該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一種包含整個心臟的設(shè)計(jì)。新起搏器模型由4個花瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)組成，由柔性薄膜制成，其中包含光源和記錄電極。“花瓣”是專門為適應(yīng)心臟跳動時改變形狀而設(shè)計(jì)的，它們圍繞器官的兩側(cè)折疊，將其包裹起來，就像一朵閉合的花。

由于該系統(tǒng)使用光而不是電信號來影響心臟，因此即使在起搏器需要除顫的情況下，其設(shè)備也可繼續(xù)記錄信息。而在目前的起搏器中，除顫產(chǎn)生的電信號可能會干擾記錄能力，留下不完整的記錄。

此外，該設(shè)備不需要電池，這可以讓其使用者不必像目前的標(biāo)準(zhǔn)那樣每5—7年更換一次設(shè)備中的電池。