中科院長效能源系統新突破助力植入式醫療發展
- 發佈時間：2014-08-07 09:38:28 來源：中國品質報 責任編輯：羅伯特
據新華社電 日前從中科院獲悉，該院北京奈米能源與系統研究所的科研人員在針對植入式醫療器件的長效能源系統研製方面取得新進展，研製的摩擦奈米發電機首次利用呼吸産生的電能驅動心臟起搏器。這一研究成果發表在最新一期國際知名學術期刊《先進材料》上。
植入式醫療器件如心臟起搏器能夠極大地改善患者的症狀和生活品質，具有顯著的社會價值和經濟價值。但作為新興的醫療器械發展方向，植入式醫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。現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巨大的手術風險和經濟負擔。因此，開發長效的在體能源供給系統對於植入式醫療器件的發展意義重大。
北京奈米能源與系統研究所王中林院士和李舟副教授領導的研究小組的科研人員共同研製了可植入式的自驅動能源系統，該系統包括可植入摩擦奈米發電機和能量轉換存儲裝置兩部分。摩擦奈米發電機的尺寸僅為12mm×12mm×0.7mm。研究團隊將自驅動能源系統植入大鼠體內，成功收集並轉化大鼠多個呼吸運動部位所産生的能量，以電能的形式儲存起來，並能夠驅動一個外接的心臟起搏器原型機工作，産生與醫用心臟起搏器一樣的電脈衝。根據理論計算，大鼠每呼吸5次，通過可植入摩擦奈米發電機收集的能量即可成功驅動心臟起搏器工作1次。如果用到人體，僅通過呼吸就能夠連續驅動心臟起搏器，使其正常工作。
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