靠心跳供能的起搏器擁有手錶部件

自動腕錶機制利用心跳

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在美國,電子起搏器為超過三百萬人提供心臟節律。對於這些患者來說,手術是常事。起搏器的電池必須每五年到八年更換一次,連線裝置和心臟的電極導線也可能磨損。

為了完全消除電池和導線,瑞士伯爾尼大學的生物醫學工程師們製造了一種靠心跳供能的起搏器,它由兩個多世紀前的自動上鍊鐘錶技術組裝而成。

自動腕錶發明於1777年,包含一個加重轉子,當佩戴者的手腕移動時,轉子會轉動。轉子給彈簧上弦,當完全卷繞的彈簧鬆開時,它會轉動腕錶的齒輪。在現代版本中,齒輪驅動一個微小的電流發生器。


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瑞士團隊發現,就像手腕的晃動一樣,跳動的心臟也可以給彈簧上弦。研究人員剝離了自動腕錶的時間指示部件,將上弦機構封閉在一個三釐米寬的外殼中,並將其縫合到活豬的心臟上。原型機產生了 50 微瓦的功率;起搏器大約需要 10 微瓦。

Adrian Zurbuchen 說,該裝置目前有一個“凌亂的設定”,他在去年夏末的歐洲心臟病學會大會上介紹了有關該裝置的詳細資訊。電線將手錶部件連線到一個裝有電子裝置和起搏器的盒子。目標是將所有東西都放在一個裝置中。羅切斯特大學醫療中心起搏器診所主任 Spencer Rosero 預測,該裝置不會很快投入使用,他沒有參與該專案。他說,如果測試成功,醫學界很可能會首先看到一種既有電池又有能量收集元件的起搏器。

Prachi Patel 是一位常駐匹茲堡的自由記者。她撰寫關於能源、材料科學、奈米技術、生物技術和計算的文章。

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大眾科學 Magazine Vol 312 Issue 1本文最初以“起搏器的脈搏”為標題發表於《大眾科學》雜誌 第 312 卷第 1 期 (),第 14 頁
doi:10.1038/scientificamerican0115-14
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