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中科院長效能源系統(tǒng)新突破助力植入式醫(yī)療發(fā)展

  • 發(fā)布時(shí)間：2014-08-07 09:38:28  來源：中國質(zhì)量報(bào)  作者：佚名  責(zé)任編輯：羅伯特

　　據(jù)新華社電 日前從中科院獲悉，該院北京納米能源與系統(tǒng)研究所的科研人員在針對(duì)植入式醫(yī)療器件的長效能源系統(tǒng)研制方面取得新進(jìn)展，研制的摩擦納米發(fā)電機(jī)首次利用呼吸產(chǎn)生的電能驅(qū)動(dòng)心臟起搏器。這一研究成果發(fā)表在最新一期國際知名學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》上。

　　植入式醫(yī)療器件如心臟起搏器能夠極大地改善患者的癥狀和生活質(zhì)量，具有顯著的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但作為新興的醫(yī)療器械發(fā)展方向，植入式醫(yī)療器件仍然面臨許多問題亟待突破，首先就是長效能源供給問題?，F(xiàn)階段植入式器件主要依靠電池供電，工作壽命有限，一旦電池耗盡，病人不得不再次面對(duì)巨大的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此，開發(fā)長效的在體能源供給系統(tǒng)對(duì)于植入式醫(yī)療器件的發(fā)展意義重大。

　　北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林院士和李舟副教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組的科研人員共同研制了可植入式的自驅(qū)動(dòng)能源系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括可植入摩擦納米發(fā)電機(jī)和能量轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)裝置兩部分。摩擦納米發(fā)電機(jī)的尺寸僅為12mm×12mm×0.7mm。研究團(tuán)隊(duì)將自驅(qū)動(dòng)能源系統(tǒng)植入大鼠體內(nèi)，成功收集并轉(zhuǎn)化大鼠多個(gè)呼吸運(yùn)動(dòng)部位所產(chǎn)生的能量，以電能的形式儲(chǔ)存起來，并能夠驅(qū)動(dòng)一個(gè)外接的心臟起搏器原型機(jī)工作，產(chǎn)生與醫(yī)用心臟起搏器一樣的電脈沖。根據(jù)理論計(jì)算，大鼠每呼吸5次，通過可植入摩擦納米發(fā)電機(jī)收集的能量即可成功驅(qū)動(dòng)心臟起搏器工作1次。如果用到人體，僅通過呼吸就能夠連續(xù)驅(qū)動(dòng)心臟起搏器，使其正常工作。

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