石墨烯制成迄今最薄心臟植入物
2023-04-20 14:16:17 來源：科技日報 小 中
(資料圖片僅供參考)
科技日報記者?張佳欣
據發表在最新一期《先進材料》雜志上的論文，美國西北大學和得克薩斯大學奧斯汀分校領導的研究團隊開發出由石墨烯制成的迄今最薄的心臟植入物。
石墨烯植入物。圖片來源：得克薩斯大學奧斯汀分校
這種新的石墨烯植入物在外觀上類似于一次性文身貼，厚度不及一根發絲，但仍能像傳統心臟起搏器一樣發揮作用。與目前的起搏器和植入式除顫器不同，這種新設備可與心臟柔和地融合在一起，同時檢測和治療心律失常。它薄而柔韌，貼合心臟的細微輪廓，也有足夠的彈性和強度，能承受心臟的跳動。
研究證明，在將該設備植入大鼠模型后，石墨烯“貼紙”可成功地感知不規則的心率，并通過一系列脈沖傳遞電刺激，而不會限制或改變心臟的自然跳動。此外，這種石墨烯植入物是光學透明的，允許研究人員使用外部光源通過設備記錄情況和刺激心臟。
當心臟跳動過快或過慢時，就會發生心律失常。嚴重的情況下，心律失常可能導致心力衰竭、中風甚至猝死。醫生通常使用植入式起搏器和除顫器進行治療，這些設備可檢測到異常的心跳，然后通過電刺激糾正心律。但是，它們不夠柔韌靈活，可能會限制心臟的自然跳動，損傷軟組織，造成暫時的不適，還可能引起并發癥，如腫脹、穿孔、血栓、感染等。
在篩選了多種材料后，研究人員最終選擇了具有優異生物兼容性的“神奇材料”石墨烯。石墨烯具有超強、輕質的結構和高導電性，在高性能電子產品、高強度材料和能源器件等方面具有潛在的應用前景。新的柔軟、靈活的石墨烯植入物不僅不“顯眼”，而且能直接與心臟緊密無縫地吻合，提供更精確的測量。
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