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  近日，北京航空航天大學生物與醫學工程學院樊瑜波教授研究團隊，中科院北京納米能源與系統研究所李舟研究員與王中林院士研究團隊和第二軍醫大學附屬長海醫院胸心外科張浩教授團隊三方合作于《Advanced Functional Materials》（先進功能材料IF：13.325 ）在線發表了題為“Transcatheter Self-poweredUltrasensitive Endocardial Pressure Sensor”的研究成果——應用于心功能評估與心血管疾病監測的自驅動超靈敏心內壓傳感器。北京航空航天大學生物與醫學工程學院博士生劉卓和石波璟、北京納米能源與系統研究所博士生歐陽涵、第二軍醫大學附屬長海醫院馬也博士為該論文共同第一作者，樊瑜波教授、張浩教授、李舟研究員和王中林院士為通訊作者，北京航空航天大學為第一單位。

  心力衰竭（簡稱心衰）是全球公共衛生問題，全世界約有2300萬心衰患者，且每年新增患者200萬名。中國心衰患者約500萬，五年生存率＜50％。心衰是指由于心臟的收縮功能和（或）舒張功能發生障礙，心臟泵血不足而發生的呼吸困難、無力、疲勞、勞動力喪失等，導致患者生活質量低下，并帶來沉重經濟負擔。心臟泵血能力的關鍵指標是心內壓力，如心房和心室壓力。心內壓是評估心臟功能的重要參數，對心衰患者具有重要的臨床意義。心內壓通常通過侵入性心臟導管插入術來監測，價格昂貴且難以實現實時連續的數據采集。在實際應用中，間歇性測量也可能引起偶發性癥狀的遺漏而導致誤診。因此，臨床上急需開發一種微創的、高靈敏度、低成本傳感器來實時監測心內壓。

自驅動心內壓監測系統

  本研究工作基于摩擦納米發電機的基本原理，研制出首個能夠通過微創手術進入心腔內監測心內壓的自驅動心內壓傳感器（SEPS）。博士研究生劉卓和歐陽涵運用高壓電暈放電極化聚合物摩擦層，使得尺寸微型化的SEPS（1 cm × 0.5 cm × 0.1 cm）的最高輸出電壓達到6.2 V，比對照組高6倍。在馬也博士與石波璟博士的協助下，SEPS結合導管通過微創手術進入大型哺乳動物豬的心腔。實驗結果表明該器件對壓力變化有超高靈敏度(1.195 mV/mmHg)和優異的線性度（R2=0.997），對于心房內的較低壓力與心室內的較高壓力都有很好的測量效果。在動物實驗中偶發的心律失常事件，如早搏、室顫等，也被SEPS實時監測到。同時，研究者通過血液相容性、長效穩定性等實驗，證明SEPS有良好的生物安全性，具有長期植入體內工作的能力。

  該工作是首個基于摩擦納米發電機構建植入式心內壓監測器件的研究，具有向醫療器件發展的重要潛力，為微型化植入式自驅動醫療傳感器件的研究提供了新的思路。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.201807560