作者 史湘绮 李传福

随着科技的飞速发展，医学领域也迎来了革命性的进展。中国科学院北京纳米能源与系统研究所的李舟研究员、北京航空航天大学医学科学与工程学院的刘卓副教授，以及阜外医院心律失常中心的华伟主任团队，在《先进材料》杂志上发表了一项突破性研究成果——零偏置胶囊传感器，为慢性心力衰竭的监测和管理带来了新的希望。

零偏置心脏监测胶囊传感器概述图 图源：《先进材料》

心力衰竭是一个全球性的挑战，影响着全球约4500万人。它不仅给患者带来巨大的身体和心理压力，还对医疗系统和经济造成了沉重的负担。目前，超声和多导联心电监护设备虽然能够提供重要的心脏功能参数，但它们无法实现持续监测，患者需要定期去医院进行检查，这无疑增加了医疗资源的消耗和患者的不便。

为了解决这一问题，中国科学家开发了一种基于摩擦电效应的零偏置心脏监测胶囊传感器。这种胶囊传感器能够感知心室的舒张和收缩过程，通过心脏活动带动器件内部结构发生相对摩擦产生电信号，直接且原位地反映心脏机械活动的变化，实现对心脏收缩力的连续监测与评估。

零偏置胶囊传感器的核心材料采用了纳米自吸附方法增强电荷密度，显著提升了摩擦电效应器件的力电转换性能。这种材料的应用，为实现器件小型化协同高性能电学输出提供了保障。

研究人员通过体外生物相容性实验验证了传感器符合体内植入要求，并在猪模型的右心室成功植入了零偏置胶囊传感器。实验结果表明，零偏置胶囊传感器能够成功捕捉到心脏收缩力的增强和减弱过程，即使是微小的位移也能产生足够的电信号，满足体内监测的实际需求。

零偏置胶囊传感器的问世，不仅能够监测心脏收缩力的变化，还能够检测到由心律失常引起的局部心脏收缩力异常变化，如室性早搏和室性心动过速。这些信号可以无线传输至移动终端，实现对心脏状态的实时监测和分析，为临床医生提供了一个强有力的工具，以更早地诊断和干预心衰患者的病情。

随着科技的不断进步，我们可以期待，零偏置胶囊传感器这样的创新技术将为心脏病患者带来更多的希望和更高质量的生活。让我们共同期待，未来的医学领域能够有更多的突破，为人类的健康保驾护航。

来源: 李传福