对数百万心脏病患者来说，植入式心脏起搏器是维持生命节律的关键医疗手段。这类精密的电子设备不仅能调节异常心律，还能帮助患者恢复运动能力、改善生活质量，在疾病监测和症状管理中起到着不可替代作用。然而，长期困扰医学界和患者的一个根本性问题始终未能有效解决：起搏器内置电池的能量终会耗尽。 传统起搏器通常需要在五至十年后进行更换手术。每一次更换都意味着患者要承受再次手术的创伤和风险，同时也给家庭带来沉重的经济负担和心理压力。这种周期性的医疗干预不仅影响患者的生活质量，也增加了医疗系统的整体负担。因此，研发一种能够"一次植入、终身使用"的起搏器，成为全球医学科研的重要课题。 中国科学院大学副教授欧阳涵与清华大学副教授李舟团队另辟蹊径，从自然界的互利共生现象中获得启发。他们观察到，在自然生态系统中，植物与根菌、动物与微生物等之间存在广泛的互利共生关系，各方通过能量和物质的交换实现共同生存和发展。这个自然现象启发研究人员思考：为什么植入式医疗设备只能单向消耗人体能量，而不能像自然界的伙伴关系一样，与人体形成互利共生的关系？ 基于这一创新思路，研究团队在2019年首次提出"共生型生物电子"的理念，并成功研制出初代共生型心脏起搏器。此后数年间，他们不断深化和拓展这一理念，将其应用于骨修复、神经调控等多个医疗领域，积累了丰富的技术经验。 最新研制的共生型自供电无导线心脏起搏器是这一理念的重要成果。该设备的核心创新在于内置了高效能量回收模块。欧阳涵介绍，这一模块巧妙运用电磁感应原理，能够实时捕捉心脏自身跳动时产生的微小动能，并将其直接转化为电能。经过测试，该起搏器的发电平均功率最高可达120微瓦，完全能够满足设备持续稳定运行的能量需求，足以精准调节患者心律。 在设计上，研究团队实现了极度微型化，使整个设备仅有胶囊大小，具有优异的生物相容性。这使得设备可以通过微创导管经股静脉植入心脏内部，大幅降低了手术创伤，减少了患者的痛苦和恢复时间。此外，团队还设计了磁悬浮能量缓存结构，有效减少了能量损耗和内部摩擦，更提高了能量转换效率，使设备运行更加持久可靠。 该技术已在国家心血管病中心动物实验中心完成验证。研究人员在心律失常猪模型中进行了为期一个月的持续运行测试，共生型起搏器完全依靠心脏跳动自主供能，全程稳定发挥起搏功能，有效调控了实验动物的心律，充分证明了该技术的可行性和安全性。 这项突破性成果代表了我国在植入式医疗器械领域的重要进展。与国际同类研究相比，该技术具有自主知识产权，反映了中国科研工作者的创新能力。下一步，研究团队将继续推进临床转化工作，争取早日造福广大心脏病患者。
从解决电池问题到探索人体协同供能机制，该创新展现了医疗需求与基础研究的结合；未来需要在安全性、有效性和可及性之间找到平衡，通过更多临床验证，让"终身免维护"的愿景真正造福患者。