人類的心臟是自然界最高效的“泵”——若以每天跳動(dòng)9萬次計(jì)算,80年累計(jì)搏動(dòng)次數(shù)高達(dá)26億次。維持這一奇跡運(yùn)轉(zhuǎn)的“生命通道”,是纖細(xì)卻至關(guān)重要的動(dòng)脈血管通道。一旦這條“血液高速公路”因動(dòng)脈粥樣硬化等發(fā)生“車禍”,輕則血流“擁堵”(動(dòng)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(jié)構(gòu)和生活方式變化等原因?qū)е滦难芗膊』颊呒ぴ觥4罅康幕颊哂捎谘塥M窄、動(dòng)脈粥樣硬化需要介入治療、血管置換或者搭橋術(shù)。可是,這些手術(shù)后容易發(fā)生術(shù)后血管再次狹窄和阻塞,而且目前臨床還缺乏能夠?qū)崟r(shí)、長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)手術(shù)部位血管健康狀態(tài)的手段。北京納米能源與系統(tǒng)研究所李琳琳研究員課題組前期工作研發(fā)了一種對(duì)血管無約束的可植入式血流動(dòng)力學(xué)壓電傳感系統(tǒng),通過將壓電傳感器固定在動(dòng)脈血管外圍,血流應(yīng)力作用于傳感器產(chǎn)生電信號(hào),實(shí)現(xiàn)了對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的實(shí)時(shí)、無線監(jiān)測(cè),而且傳感器不會(huì)干擾動(dòng)脈血管的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)(Small 2023, 20, 2304752)。
相關(guān)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(fā)表在Nature Communications。北京納米能源與系統(tǒng)研究所李琳琳研究員、王中林院士和上海交大第九人民醫(yī)院鄒多宏主任醫(yī)師為該論文的共同通訊作者,北京納米能源與系統(tǒng)研究所博士后劉志榮(現(xiàn)為北京理工大學(xué)副教授)、北京納米能源與系統(tǒng)研究所博士生湯楚玉和上海交大第九人民醫(yī)院韓楠楠為本論文的共同第一作者。
人工電子血管的構(gòu)造:
圖1 天然動(dòng)脈和人工電子血管的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2人工電子血管的結(jié)構(gòu)表征
兔/食蟹猴動(dòng)脈移植后監(jiān)測(cè)效果驗(yàn)證
圖3 兔頸動(dòng)脈移植后血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)效果
圖4 食蟹猴頸/股動(dòng)脈移植后血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)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