近日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所研究员李舟与王中林研究团队、北京航空航天大学生物与医学工程学院教授樊瑜波研究团队,与第二医院胸心外科教授张浩团队三方合作,在自驱动心功能监测领域取得新进展,相关研究成果发表在最新一期的《先进功能材料》(AdvancedFunctionalMaterials)上。
图1心衰疾病和常见心脏导管
心血管疾病的致死率在全球范围内不断攀升,严重危害人类健康。就心力衰竭(简称心衰)而言,全世界约有万患者,且每年新增患者万名。中国心衰患者约万,五年生存率<50%。心衰是指由于心脏的收缩功能和(或)舒张功能发生障碍,心脏泵血不足而发生的呼吸困难、无力、疲劳、劳动力丧失等,导致患者生活质量低下并带来沉重经济负担。心脏泵血能力的关键指标是心内压力,如心房和心室压力。心内压是评估心脏功能的关键参数,对心衰患者具有重要的临床意义。心内压通常通过侵入性心脏导管插入术来监测,价格昂贵且难以实现实时连续的数据采集。在实际应用中,间歇性测量也可能引起偶发性症状的遗漏而导致误诊。因此,临床上急需开发一种微创的、高灵敏度、低成本传感器来实时监测心内压,这在心血管疾病的诊断与治疗领域有着重要的意义。
图2体外实验
先进功能材料、电子器件和纳米技术协同发展不断促进医学生理信号传感的升级。年王中林提出基于摩擦电和静电感应耦合的摩擦纳米发电机(TENG),此器件能够将机械能转换为电能。由于TENG具有研制材料来源广、低成本、力电转化效率高等特性,受到越来越多的科研人员的