心脏起搏器毋须电池驱动 光动力非侵入性减不适

［星岛综合报道] 亚利桑那大学的研究人员开发了一种无电池的光动力起搏器，利用光遗传学刺激心肌细胞来实现心脏起搏。在传统的起搏器中，设备的导线通过侵入性的钩子或螺钉固定在心脏壁上。然后通过整个心脏发出小的电击，可能会引起不适和疼痛。

新的光基起搏器依靠四个“花瓣”，以非侵入性方式环绕心脏，并使用光线刺激基因改造的心肌细胞进行收缩。该技术主要用于基因改造动物的心脏研究，但它也可能为人类患者使用侵入性较低的起搏器技术铺平道路。

心脏起搏器是心房颤动和其他类型心律失常患者的一个巨大成功案例。通过向心脏提供不定期的电击，这些设备有助于调节心脏跳动。然而，这种技术对病人来说可能是不愉快的侵入性的。这些设备的电导线被钩住或拧入心脏的内壁。此外，当电信号被发送到心脏时，每个细胞都会收到冲击，常常导致疼痛和不适。

参与这项研究的研究员Philipp Gutruf说：“心脏内部的所有细胞都会一次被击中，包括疼痛受体，这就是起搏或除颤疼痛的原因。它影响了整个心肌。”

为解决这个问题，亚利桑那大学的团队开发了一种新型的起搏器，一种甚至不需要电池的起搏器。该系统以光遗传学(optogenetics)为基础，通常涉及对光有反应的转基因细胞。到目前为止，这只在实验动物中实现，其中神经元是最常见的目标细胞类型。在这种情况下，研究人员使用光来瞄准心肌细胞，因此可以刺激它们收缩而不使用电击。

该技术由一个环绕式的网状物组成，包括四个花瓣，可以接触到心脏的大部分。该网状物具有光源和记录电极，可提供关于心跳的信息。到目前为止，研究人员已经表明，该设备可以在含有光敏细胞的小鼠品系中工作，但未来这种技术可能有在临床上应用的空间。

参与这项研究的另一位研究员Igor Efimov说：“而现在，我们必须对整个心脏进行电击，这些新设备可以进行更精确的定位，使除颤既更有效又更少痛苦。"这项技术可以使全世界的病人生活得更轻松，同时也帮助科学家和医生更多地了解如何监测和治疗这种疾病。”

图片：University of Arizona

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