看到今天《自然·生物技术》发出来的最新论文标题，奇点糕的第一反应是狠狠揉了几下眼睛，肯定是昨晚没睡好出现幻觉了，“生物可吸收性心脏起搏器”？这也能做出来？
确认没看错之后，奇点糕不得不给科学家们的奇思妙想点个大大的赞。虽然这种可吸收性起搏器是临时性的，但完全无线、无电池操控，外加5-7周内无害降解的特点[1]，比起传统的临时起搏器可是好使多了。
临床上需要用临时心脏起搏器的情况一般有两种，一种是患者既往就有缓慢性心律失常，在需要麻醉或手术的时候植入临时起搏器，预防心率太低导致的各种症状；另一种就是在植入永久性起搏器前，先来一个临时的作为过渡。
但传统的临时起搏器有一些难以克服的缺陷，比如电源和操作装置都在体外，移动或者搬动患者不慎，就可能导致电极脱位；而拔除起搏器时如果用力不好，撕裂心外膜甚至心肌穿孔都有可能，此外还有感染之类的并发症[2]。
左图是旧起搏器实际的使用体验，右图就体现了拔除不慎的结果
所以为了防脱位、防并发症、改善患者的治疗体验，美国西北大学和乔治·华盛顿大学开发的这款临时起搏器，在材料上全部选用了生物可吸收材料，比如外壳就使用了聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）。
成品起搏器非常娇小，长和宽都只有约16毫米，厚度大约是250微米，重量更是只有0.3克，差不多就相当于在心外膜上贴一片纸的水平。在类似体液的pH值和温度环境下，起搏器只要5周就基本被无害降解，7周时就完全消失了。
起搏器外壳设计、所用材质和降解过程
把这样一个起搏器植入心脏，显然比胸前或者床边放着操作终端，患者为避免电极脱落不能乱动要好，更不用再去拔除了。而且起搏器还采用无线能量传输技术，以天线接收体外射频传输的能量，从而不再需要电池，也能进行无线操控。
这些理论上的优势，肯定还得用一步一步的实验来验证。研究团队首先用小鼠心脏、兔子心脏和人体心室壁切片做了实验，发现起搏器都能够成功被无线激活，并顺利起搏心脏、调节心率。
接到高度房室传导阻滞的小鼠心脏上时，这种生物可吸收起搏器也能够起到治疗作用，让心脏恢复正常的房室传导模式。对于出现一过性传导阻滞的患者来说，直接植入永久性起搏器可能并没有必要，用这种临时的反而更合适。
研究团队接下来又在狗和小鼠身上，做了开胸手术中植入起搏器的实验，从打开切口、缝合固定起搏器到关胸一气呵成，起搏器也能够被顺利激活，并有较好的输出功率。只要射频天线充分供能，患者的活动范围受限也更小。
不过理想情况下，激活部分还是要离心脏近一点，最好不超过20厘米
在小鼠体内开展的降解实验显示，起搏器在植入第3周后就会被显著降解和吸收，但对周围正常心肌组织的影响可以忽略不计，也没有导致明显的炎症反应或代谢变化，“无害降解”名副其实。
而通过对装置外壳的厚度或材质进行调整，配合着影像学或实验室检查，将来医生们还可以精准控制起搏器在体内降解所需的时间，从而根据患者的实际病情需求，让起搏器“到点下班”。
当然研究团队也指出，目前的可吸收起搏器还只是一个雏形，不能像现有装置那样经静脉穿刺完成放置，必须经开胸手术植入，所以还有一些风险。但随着技术的发展，这个问题解决起来相信也不难。
而以开发起搏器的套路，继续用生物可吸收材料为平台，搞出各种植入性医疗设备，将来也肯定不愁卖。诊断、治疗、科研，谁不想要安全无害，方便快捷的设备呢？说不定将来还能白菜价用上
参考资料：
1.Choi Y S, Yin R T, Pfenniger A, et al. Fully implantable and bioresorbable cardiac pacemakers without leads or batteries[J]. Nature Biotechnology, 2021.
2.Sullivan B L, Bartels K, Hamilton N.Insertion and Management of Temporary Pacemakers[J]. Seminars in Cardiothoracic and Vascular Anesthesia, 2015, 20(1): 52-62.
本文作者 | 谭硕