长期以来，植入式心脏起搏器一直是部分心律失常患者维持心脏节律的重要治疗手段；随着临床需求增长，起搏器提高运动耐受、缓解症状、降低部分严重心律事件风险各上的作用愈发突出。但电源仍是限制其长期使用的关键因素：传统起搏器依赖电池供电，电量耗尽后通常需要再次手术更换。对患者来说，二次手术带来新的创伤，并增加感染等并发症风险；对医疗系统和家庭而言，也意味着随访管理、费用支出和照护负担的叠加。问题的核心于能量供给方式。现有植入式电子器械多为“单向消耗”模式——设备持续从电池取能，却难以从体内环境稳定获取可用电力。受限于体内空间，电源微型化和能量密度提升存在瓶颈；同时，长期植入要求材料和结构在潮湿、复杂的体内环境中保持稳定，使外接导线供电或频繁充电方案难以兼顾安全性与便利性。如何在体内获得持续、可靠、可控的能量输入，成为实现“一次植入、长期使用”的关键。针对该难题，中国科学院大学副教授欧阳涵与清华大学教授李舟团队提出“共生型生物电子”理念，并据此探索“人与器械互利共生”的植入式技术路径。最新进展显示，研究团队联合阜外医院华伟教授团队研制出胶囊大小的共生型自供电无导线心脏起搏器，将能量来源由“电池供给”转向“生理动能回收”。据介绍，该装置内置高效能量回收模块，基于电磁感应捕捉心脏跳动产生的微小动能并转化为电能，平均发电功率最高可达120微瓦，可覆盖起搏器持续工作约5至10微瓦的能量需求，为长期稳定起搏提供电力支撑。在结构设计上，该装置兼顾微型化与可靠性：无导线方案可降低导线有关并发症风险，胶囊式形态便于通过微创导管经股静脉植入心腔内，减轻手术创伤和术后恢复负担。同时，团队提出磁悬浮能量缓存结构，以降低能量损耗与内部摩擦，提升能量转换效率和运行稳定性，更贴合植入器械对长期耐久、低磨损、低故障率的要求。工程细节的完善，也使“能发电”更走向“能长期稳定供电并具备临床应用潜力”。从影响看，自供电与无导线的结合有望带来多上变化。对患者而言，若未来更大样本和更长随访周期中验证并进入应用，可能显著减少因电池耗尽导致的更换次数，降低二次手术风险与心理负担，提高长期治疗依从性。对医疗服务体系而言，起搏器寿命提升或将推动随访管理模式调整，使资源配置从“更换处置”更多转向“长期监测与精准调控”。对产业与技术生态而言，能量回收、微型化结构、生物相容材料等关键环节的进展，也可为神经调控、骨修复、疼痛管理和连续监测等更多植入式器械提供通用技术积累，推动植入式医疗从“消耗型”迈向“自供能”。对策层面，推动此类技术走向临床仍需多环节协同。其一，应在更接近真实临床场景的条件下开展长期可靠性验证，重点评估体内环境变化对发电效率、材料稳定性和结构磨损的影响，并明确极端情况下的安全边界。其二，需围绕植入流程以及取出/更换预案建立标准化路径，确保在突发故障、感染或适应证变化时具备可控的临床处置方案。其三，应加强多学科协作，以临床需求牵引工程迭代，同时推动评价体系与监管要求对新型供能方式形成清晰的验证框架，促进技术转化并控制风险。前景上，该技术已在国家心血管病中心动物实验中心完成动物实验验证。研究团队在心律失常猪模型中测试显示，装置在完全依靠心脏跳动自主供能的条件下实现连续运行一个月，起搏功能全程稳定，并有效调控实验动物心律。业内认为，这一结果为“器械寿命与自然寿命同步”的设想提供了实验依据。下一步，如能在更长周期、更复杂工况和更严格安全标准下持续证明稳定性，并逐步完成临床研究与注册转化，有望推动心脏节律治疗进入更低维护、干预更少的新阶段。
这项成果反映了科学创新的一条清晰路径：从对自然规律的观察出发，把灵感转化为可验证、可落地的医疗方案。共生型自供电心脏起搏器的研制，为心律失常患者提供了新的技术方向，也为植入式器械从“依赖电池”向“体内取能”转变提供了示范。随着技术深入完善并推进临床转化，有望在降低治疗维护成本、减少重复手术风险、提升患者生活质量等释放更大价值，并带动涉及的医疗器械技术迭代升级。