美国西北大学和华盛顿大学关于可溶解在体内的心脏起搏器的研究和讨论，由生物可吸收组件制成的无线、无电池、完全植入式起搏器可能代表临时起搏技术的未来。

柔性、可溶解的电子元件可很快为临时起搏器配戴者铺平道路，以避免与外科手术相关的风险（从初次植入到治疗结束后器械取出）。

西北大学和乔治华盛顿大学已经开发出了他们所宣称的首个瞬时起搏器，不仅无线、无电池、可完全植入，而且当不再需要时也会消失。其生物相容性组件可在5-7周内自然吸收进入体内，无需进行手术取出。

6月28日，发表在《Nature Biotechnology》上的一项研究中，研究人员通过一系列大小动物模型证明了该器械的功效。他们指出了对非传统临时起搏器技术的一些关键需求，这种技术可以提供所需的电疗法，同时解决相关的生理并发症。

Northwestern Engineering的John A. Rogers领导了该器械的开发。

Rogers在一份新闻稿中表示：“放置在心脏内或心脏附近的硬件有感染和产生其他并发症的风险。”“我们的无线瞬时起搏器通过消除经皮电极导线用于外科拔除术的需要，克服了传统临时器械的关键缺点——从而可能降低成本和改善患者治疗结果。这种不寻常的器械类型可能代表了临时起搏技术的未来。”

医疗机构目前使用临时起搏器器械作为永久起搏治疗的桥梁-或在心脏手术后临时使用。对于心脏直视手术后的临时起搏，外科医生将临时起搏器电极缝合到心肌上。这些电极具有从患者胸部前部引出的导线，并与输出电流以控制心律的外部发生器相连。

这种硬件具有相当大的并发症风险，包括可能在起搏电极导线上形成生物膜的细菌感染。由于器械未完全植入，当照护或移动患者时，外部电源和控制系统可能会意外移位。取出后可能发生其他并发症，包括心肌撕裂和穿孔，如果起搏电极导线被包裹在电极-心肌界面的纤维化组织中，则可能发生这些情况。

瞬时起搏器避免了感染、脱位、组织撕裂或损伤、出血和血凝块的风险。它又轻又薄，重量不到半克，厚度为250微米。柔软且灵活的器械封装电极，电极轻轻层压在心脏表面，以输送电脉冲，而非使用导丝。研究人员表示，这种方法可以作为新一代术后临时起搏技术的基础。

拥有电子材料科学背景的Rogers表示，这个想法是由需求和能力的双向融合而来的——电子元件能溶解在水中的，以减少固体废物，临时植入物可提供一些感知和治疗功能，之后可自然消失。

Rogers告诉我们：“多年来，我们一直在探索它，从指数学术角度出发，着眼于医学机会，试图建立一个材料工具箱……”

在过去几年中，临床医生与Rogers和他的团队接洽，并寻求帮助。这就瞬时起搏器出现的原因。

Rogers说：“这不是我们提出的想法，而是我们对临床需求的回应，并利用我们随着时间的推移发展起来的独特技术能力。”“是市中心的介入心内科医生向我们伸出了援助之手。”

用于制造瞬时起搏器的技术可以追溯到两年半以前，Rogers称他们已经研究了一段时间。首先是与美国国防部高级研究计划局(DARPA)的一些人进行交谈，因为军事部门需要敏感的专用电子设备，如果这些设备落入坏人手中，这些物品将会溶解。

Rogers说：“这引起了我们的思考，我认为我们的转折点是确定了一种我们可以使用的半导体材料。”

就在那时，他说他们偶然发现了材料化学中不被重视的用品——硅胶。根据Rogers所言，硅胶本身是水溶性的，溶解速度很慢，如果在水中放置超过两到三周，它就消失了。

他说：“对我们来说，这是一个令人振奋的时刻。”

Rogers和他的团队能够使用非常薄的硅胶——极少量——但仍然足以制造晶体管和二极管以及功能性电子元件。随后，有很多临床医生对各种使用案例产生了兴趣。

研究人员发现，这些器械有助于在小鼠、大鼠、兔子、犬和人类心脏模型的各种大小的心脏中提供有效的起搏，其“具有由无线能量传输供能的量身定制的几何形状和操作时间尺度”。

乔治华盛顿大学的Igor Efimov与Rogers和Northwestern Medicine的心脏病专家Dr. Rishi Arora共同领导了这项研究。

Efimov在一份新闻稿中表示“瞬时电子学平台开启了医学和生物医学研究的全新篇章。”“该技术基础上的生物可吸收材料使我们有可能制造一系列诊断和治疗瞬时器械，用于监测疾病和治疗的进展，提供电学、药理学、细胞治疗、基因重编程等。”

瞬时起搏器并非Rogers实验室的首个生物可吸收医疗器械，Rogers实验室已对瞬时电子器件进行了十多年的研究。三年前，他们宣布开发出一种可植入的、可生物降解的无线设备，可加快神经再生，改善受损神经的愈合。