人類的心臟是自然界最高效的“泵”——若以每天跳動9萬次計算,80年累計搏動次數高達26億次。維持這一奇跡運轉的“生命通道”,是纖細卻至關重要的動脈血管通道。一旦這條“血液高速公路”因動脈粥樣硬化等發生“車禍”,輕則血流“擁堵”(動脈狹窄),重則“全面癱瘓”(心肌梗死)。
近年來,全球人口老齡化、飲食結構和生活方式變化等原因導致心血管疾病患者激增。大量的患者由于血管狹窄、動脈粥樣硬化需要介入治療、血管置換或者搭橋術。可是,這些手術后容易發生術后血管再次狹窄和阻塞,而且目前臨床還缺乏能夠實時、長期監測手術部位血管健康狀態的手段。北京納米能源與系統研究所李琳琳研究員課題組前期工作研發了一種對血管無約束的可植入式血流動力學壓電傳感系統,通過將壓電傳感器固定在動脈血管外圍,血流應力作用于傳感器產生電信號,實現了對血流動力學的實時、無線監測,而且傳感器不會干擾動脈血管的結構和動態生長(Small 2023, 20, 2304752)。
相關工作近日以“Electronic vascular conduit for in situ identification of hemadostenosis and thrombosis in small animals and nonhuman primates”為題發表在Nature Communications。北京納米能源與系統研究所李琳琳研究員、王中林院士和上海交大第九人民醫院鄒多宏主任醫師為該論文的共同通訊作者,北京納米能源與系統研究所博士后劉志榮(現為北京理工大學副教授)、北京納米能源與系統研究所博士生湯楚玉和上海交大第九人民醫院韓楠楠為本論文的共同第一作者。
人工電子血管的構造:
圖1 天然動脈和人工電子血管的結構示意圖
圖2人工電子血管的結構表征
兔/食蟹猴動脈移植后監測效果驗證
圖3 兔頸動脈移植后血流動力學監測效果
圖4 食蟹猴頸/股動脈移植后血流動力學監測效果
原文鏈接:
Zhirong Liu#, Chuyu Tang#, Nannan Han#, Zhuoheng Jiang, Xi Liang, Shaobo Wang, Quanhong Hu, Cheng Xiong, Shuncheng Yao, Zhuo Wang, Zhong Lin Wang*, Duohong Zou*,Linlin Li*. Electronic vascular conduit for in situ identification of hemadostenosis and thrombosis in small animals and nonhuman primates. Nat. Comm. 2025, 16, 2671
https://www.nature.com/articles/s41467-025-58056-2
李琳琳課題組主頁:https://www.x-mol.com/groups/lilinlin