心臟起搏器毋須電池驅動 光動力非侵入性減不適

［星島綜合報道] 亞利桑那大學的研究人員開發了一種無電池的光動力起搏器，利用光遺傳學刺激心肌細胞來實現心臟起搏。在傳統的起搏器中，設備的導線通過侵入性的鈎子或螺釘固定在心臟壁上。然後通過整個心臟發出小的電擊，可能會引起不適和疼痛。

新的光基起搏器依靠四個「花瓣」，以非侵入性方式環繞心臟，並使用光線刺激基因改造的心肌細胞進行收縮。該技術主要用於基因改造動物的心臟研究，但它也可能為人類患者使用侵入性較低的起搏器技術鋪平道路。

心臟起搏器是心房顫動和其他類型心律失常患者的一個巨大成功案例。通過向心臟提供不定期的電擊，這些設備有助於調節心臟跳動。然而，這種技術對病人來說可能是不愉快的侵入性的。這些設備的電導線被鈎住或擰入心臟的內壁。此外，當電信號被發送到心臟時，每個細胞都會收到衝擊，常常導致疼痛和不適。

參與這項研究的研究員Philipp Gutruf說：「心臟內部的所有細胞都會一次被擊中，包括疼痛受體，這就是起搏或除顫疼痛的原因。它影響了整個心肌。」

為解決這個問題，亞利桑那大學的團隊開發了一種新型的起搏器，一種甚至不需要電池的起搏器。該系統以光遺傳學(optogenetics)為基礎，通常涉及對光有反應的轉基因細胞。到目前為止，這只在實驗動物中實現，其中神經元是最常見的目標細胞類型。在這種情況下，研究人員使用光來瞄准心肌細胞，因此可以刺激它們收縮而不使用電擊。

該技術由一個環繞式的網狀物組成，包括四個花瓣，可以接觸到心臟的大部分。該網狀物具有光源和記錄電極，可提供關於心跳的信息。到目前為止，研究人員已經表明，該設備可以在含有光敏細胞的小鼠品系中工作，但未來這種技術可能有在臨床上應用的空間。

參與這項研究的另一位研究員Igor Efimov說：「而現在，我們必須對整個心臟進行電擊，這些新設備可以進行更精確的定位，使除顫既更有效又更少痛苦。"這項技術可以使全世界的病人生活得更輕鬆，同時也幫助科學家和醫生更多地了解如何監測和治療這種疾病。」

圖片：University of Arizona

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