超薄、无线、光控起搏器可以为患者有效减少侵入性心脏手术

芝加哥大学的科学家们研制出了一种新型心脏起搏器，它比头发丝还细，采用无线技术，完全通过光纤发出的光进行操作。这种非侵入式装置可以帮助调节心脏活动，甚至以设定的模式刺激神经元，以治疗帕金森病等疾病症状。

该研究的研究员李鹏举拿着一个仅有 1 微米厚的心脏起搏器原型，该起搏器通过光脉冲运行

心脏的泵血得益于一系列精心计时的电信号，但如果这些电信号没有按时发出，就会导致各种问题，如中风、心脏病发作甚至致命的器官衰竭。心脏起搏器可以监测和纠正这些异常节律，但它们需要进行侵入性手术，也有一定的风险。

新装置的侵入性更小--它是一层仅一微米厚的薄膜，比人的头发丝薄约 100 倍，或者比最近用石墨烯制成的同样 100 微米厚的类似装置薄约 100 倍。它的重量只有五十分之一克，比普通起搏器轻 250 倍。它不需要电池，而是由光驱动。

很明显，光线通常无法到达心脏（除非出了大问题），因此要在心脏旁插入一根极窄的光纤。光纤以特定的模式发光，从而触发薄膜产生电流。薄膜由两层 P 型硅制成--顶层点缀着纳米级的小孔，这些小孔可以限制电流，使设备能够按需刺激心脏的特定部位，产生所需的节律。

研究小组先在实验室培育的人体心脏组织中测试了该装置，然后在离体大鼠心脏中进行了测试，接着在活体小鼠和大鼠身上进行了测试，最后在活体猪身上进行了测试。在所有情况下，该技术都能根据需要刺激心脏节律，只需要内窥镜手术，而不需要打开胸腔。

这种薄型心脏起搏器目前的设计是临时性的，它能溶解到一种叫做硅酸的无毒化合物中，这样就不需要再做一次手术将其取出。但研究小组表示，未来的版本可以适应不同的持续时间。

研究人员还表示，该设备可用于按需以特定模式刺激神经。这可用于治疗帕金森症或慢性疼痛等疾病症状。

这项研究发表在《自然》杂志上。