基于复合式纳米发电机的闭环自供电低水平迷走神经刺激系统用于心房颤动治疗（英文）

作者：孙宇; 晁盛宇; 欧阳涵; 张玮祎; 罗伟康; 聂庆彬; 王嘉宁; 罗常溢; 倪公昂; 张凌宇; 杨军^*; 封红青^*; 毛更生^*; 李舟^*

来源：Science Bulletin, 2022, 67(12): 1284-1294.

• Nanogenerators
• Low-level vagus nerve stimulation
• Closed-loop control
• Atrial fibrillation
• Self-power
• Implantable electronics

房颤是人类健康的“隐形杀手”,常诱发心肌梗塞、中风、心力衰竭等高危疾病.幸运的是,房颤可以早期诊断和治疗.低水平迷走神经刺激(LL-VNS)是一种很有前途的房颤治疗方法.然而,其在生物电刺激装置的灵活性、小型化和长期服务方面仍需要克服很多问题.为此,本文设计了一个闭环自供电LL-VNS系统,可以实时监测患者的脉搏波,并在房颤发生时自动传输刺激的脉冲.该植入物是一种复合式纳米发电机(H-NG),其特点是柔性、便携且不需要电路元件和电池. H-NG的最大输出为14.8 V和17.8μA(峰-峰值).体内的效果验证结果表明, LL-VNS治疗后房颤持续时间显著降低90%,而且心肌纤维化和心房连接蛋白水平得到有效改善.值得注意的是,在该治疗系统中观察到通过介导NF-κB和AP-1途径而触发的抗炎作用.总体而言,这种植入式生物电子设备有望用于慢性病的自供电、智能化、便携式的管理和治疗.

• 单位
  安徽医科大学; 中国科学院大学; 北京大学第三医院; 中南大学; 广西大学