芝加哥大學中國科學家發明了一種由光控制的超薄、微創心臟起搏器
2月21日在《自然》雜志上發表了一篇以李鵬舉（音譯）為一作的文章，該文章揭示了一種通過光刺激產生電荷的方式來達到心臟起搏的器械，該新型心臟起搏器具有無導線、極輕便等特點，目前正在與孵化機構洽談產品落地及商業化，有望繼雅培和美敦力無導線起搏器之后帶來起搏器的革命。
這是一種什么樣的產品
芝加哥大學的研究團隊開發的這種由光能驅動的無線設備，可植入體內以調節心血管或神經活動。比人類頭發還要薄的薄膜可以通過微創手術放置在心臟上，并且不含任何運動部件。
最終的設計由兩層P型硅單晶材料組成，光照射后產生電荷。頂層有許多微小的孔洞，即所謂的納米孔隙，可以提高電性能并集中電力，而不會使其擴散。電荷集聚到一定程度之后放電并形成電脈沖，從而讓心臟同步起搏。
這種極薄而靈活的薄膜由特殊工程薄膜制成，僅有一微米薄——比最細的人類頭發細約100倍——面積幾平方厘米，僅有五十分之一克重，遠遠小于當前最先進的心臟起搏器，目前傳統心臟起搏器重量至少五克以上
這種薄膜狀心臟起搏器與光纖一起可以通過類似腹腔鏡手術的專用器械穿過一個微小的切口，夾持后放置在心臟上。
該論文進一步闡釋在豬心上的實驗，論文的第一作者李鵬舉表示，“早期實驗非常成功，我們對這項轉化技術的未來充滿希望，”
“一個新的領域”
田博志(音譯)教授的實驗室多年來一直在研發能夠利用類似太陽能電池的技術來刺激身體的設備。光伏技術在這方面非常有吸引力，因為它們沒有運動部件或容易故障的電線，尤其在像心臟這樣的敏感組織中非常有用。研究人員只需植入一根微小的光纖，而不是電池，即可提供能量。
但為了獲得最佳效果，科學家們必須調整系統，使其適用于生物用途，而不是通常太陽能電池的設計方式。
李博解釋說：“在太陽能電池中，您希望盡可能多地收集陽光并將能量沿著電池傳遞，無論面板的哪個部分被擊中。但對于這個應用，您希望能夠在一個非常局部的區域照亮光，并僅激活該區域。”
例如，一種常見的心臟療法被稱為心臟復同步療法，通過精確計時的電荷使心臟的不同部分重新同步。在當前療法中，這是通過電線實現的，而電線可能會引發自身并發癥。
商業化進度
這個研究小組正在與芝加哥大學波爾斯基創業與創新中心共同推進產品的商業化，
芝加哥大學波爾斯基創業與創新中心
芝加哥大學波爾斯基創業與創新中心（Polsky Center for Entrepreneurship and Innovation），簡稱波爾斯基中心，是芝加哥大學社區內培育創新和支持有志創業者的樞紐，該中心成立于2000年，原名芝加哥大學創業中心，目前位于芝加哥大學主校區內，面積超過10萬平方英尺。波爾斯基中心曾被《Inc.》雜志評為美國最佳大學創業中心之一。
Li P, Zhang J, Hayashi H, Yue J, Li W, Yang C, Sun C, Shi J, Huberman-Shlaes J, Hibino N, Tian B. Monolithic silicon for high spatiotemporal translational photostimulation. Nature. 2024 Feb 21. doi: 10.1038/s41586-024-07016-9. Epub ahead of print. PMID: 38383782.
