芝加哥大学中国科学家发明了一种由光控制的超薄、微创心脏起搏器
2月21日在《自然》杂志上发表了一篇以李鹏举（音译）为一作的文章，该文章揭示了一种通过光刺激产生电荷的方式来达到心脏起搏的器械，该新型心脏起搏器具有无导线、极轻便等特点，目前正在与孵化机构洽谈产品落地及商业化，有望继雅培和美敦力无导线起搏器之后带来起搏器的革命。
这是一种什么样的产品
芝加哥大学的研究团队开发的这种由光能驱动的无线设备，可植入体内以调节心血管或神经活动。比人类头发还要薄的薄膜可以通过微创手术放置在心脏上，并且不含任何运动部件。
最终的设计由两层P型硅单晶材料组成，光照射后产生电荷。顶层有许多微小的孔洞，即所谓的纳米孔隙，可以提高电性能并集中电力，而不会使其扩散。电荷集聚到一定程度之后放电并形成电脉冲，从而让心脏同步起搏。
这种极薄而灵活的薄膜由特殊工程薄膜制成，仅有一微米薄——比最细的人类头发细约100倍——面积几平方厘米，仅有五十分之一克重，远远小于当前最先进的心脏起搏器，目前传统心脏起搏器重量至少五克以上
这种薄膜状心脏起搏器与光纤一起可以通过类似腹腔镜手术的专用器械穿过一个微小的切口，夹持后放置在心脏上。
该论文进一步阐释在猪心上的实验，论文的第一作者李鹏举表示，“早期实验非常成功，我们对这项转化技术的未来充满希望，”
“一个新的领域”
田博志(音译)教授的实验室多年来一直在研发能够利用类似太阳能电池的技术来刺激身体的设备。光伏技术在这方面非常有吸引力，因为它们没有运动部件或容易故障的电线，尤其在像心脏这样的敏感组织中非常有用。研究人员只需植入一根微小的光纤，而不是电池，即可提供能量。
但为了获得最佳效果，科学家们必须调整系统，使其适用于生物用途，而不是通常太阳能电池的设计方式。
李博解释说：“在太阳能电池中，您希望尽可能多地收集阳光并将能量沿着电池传递，无论面板的哪个部分被击中。但对于这个应用，您希望能够在一个非常局部的区域照亮光，并仅激活该区域。”
例如，一种常见的心脏疗法被称为心脏复同步疗法，通过精确计时的电荷使心脏的不同部分重新同步。在当前疗法中，这是通过电线实现的，而电线可能会引发自身并发症。
商业化进度
这个研究小组正在与芝加哥大学波尔斯基创业与创新中心共同推进产品的商业化，
芝加哥大学波尔斯基创业与创新中心
芝加哥大学波尔斯基创业与创新中心（Polsky Center for Entrepreneurship and Innovation），简称波尔斯基中心，是芝加哥大学社区内培育创新和支持有志创业者的枢纽，该中心成立于2000年，原名芝加哥大学创业中心，目前位于芝加哥大学主校区内，面积超过10万平方英尺。波尔斯基中心曾被《Inc.》杂志评为美国最佳大学创业中心之一。
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.
