靠心跳供能的起搏器拥有手表部件

自动腕表机制利用心跳

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在美国,电子起搏器为超过三百万人提供心脏节律。对于这些患者来说,手术是常事。起搏器的电池必须每五年到八年更换一次,连接设备和心脏的电极导线也可能磨损。

为了完全消除电池和导线,瑞士伯尔尼大学的生物医学工程师们制造了一种靠心跳供能的起搏器,它由两个多世纪前的自动上链钟表技术组装而成。

自动腕表发明于1777年,包含一个加重转子,当佩戴者的手腕移动时,转子会转动。转子给弹簧上弦,当完全卷绕的弹簧松开时,它会转动腕表的齿轮。在现代版本中,齿轮驱动一个微小的电流发生器。


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瑞士团队发现,就像手腕的晃动一样,跳动的心脏也可以给弹簧上弦。研究人员剥离了自动腕表的时间指示部件,将上弦机构封闭在一个三厘米宽的外壳中,并将其缝合到活猪的心脏上。原型机产生了 50 微瓦的功率;起搏器大约需要 10 微瓦。

Adrian Zurbuchen 说,该设备目前有一个“凌乱的设置”,他在去年夏末的欧洲心脏病学会大会上介绍了有关该设备的详细信息。电线将手表部件连接到一个装有电子设备和起搏器的盒子。目标是将所有东西都放在一个设备中。罗切斯特大学医疗中心起搏器诊所主任 Spencer Rosero 预测,该设备不会很快投入使用,他没有参与该项目。他说,如果测试成功,医学界很可能会首先看到一种既有电池又有能量收集组件的起搏器。

Prachi Patel 是一位常驻匹兹堡的自由记者。她撰写关于能源、材料科学、纳米技术、生物技术和计算的文章。

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大众科学 Magazine Vol 312 Issue 1本文最初以“起搏器的脉搏”为标题发表于《大众科学》杂志 第 312 卷第 1 期 (),第 14 页
doi:10.1038/scientificamerican0115-14
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