对于数百万心脏病患者来说，植入式心脏起搏器是维持正常心律的关键。这类精密设备能调节异常心律、恢复运动能力、改善生活质量。但一个长期困扰医学界的问题始终未解决：起搏器内置电池会耗尽。 传统起搏器通常需要在五至十年后更换。每次更换都意味着患者要再次承受手术创伤和风险，家庭也要承担经济和心理负担。这种周期性的医疗干预不仅影响患者生活质量，也增加了医疗系统的整体负担。因此，研发能够"一次植入、终身使用"的起搏器成为全球医学研究的重要课题。 中国科学院大学副教授欧阳涵与清华大学副教授李舟团队从自然界获得启发。他们观察到，植物与根菌、动物与微生物之间存在互利共生关系，各方通过能量和物质交换实现共同生存。这启发他们思考：为什么植入式医疗设备只能单向消耗人体能量，而不能与人体形成互利共生的关系？ 基于这个思路，研究团队在2019年提出"共生型生物电子"理念，并成功研制出初代共生型心脏起搏器。此后数年间，他们完善这一理念，将其应用于骨修复、神经调控等多个医疗领域。 最新研制的共生型自供电无导线心脏起搏器是这一理念的重要成果。其核心创新是内置高效能量回收模块。欧阳涵介绍，该模块运用电磁感应原理，实时捕捉心脏跳动产生的微小动能，并将其转化为电能。测试表明，起搏器的发电平均功率最高可达120微瓦，完全满足设备稳定运行的能量需求，足以精准调节患者心律。 在设计上，研究团队实现了极度微型化，使整个设备仅有胶囊大小，具有优异的生物相容性。设备可通过微创导管经股静脉植入心脏内部，大幅降低了手术创伤。团队还设计了磁悬浮能量缓存结构，有效减少能量损耗和内部摩擦，继续提高了能量转换效率。 该技术已在国家心血管病中心动物实验中心完成验证。研究人员在心律失常猪模型中进行了为期一个月的持续运行测试，共生型起搏器完全依靠心脏跳动自主供能，全程稳定发挥起搏功能，有效调控了实验动物的心律，充分证明了技术的可行性和安全性。 这一突破具有重要的临床意义。首先，它有望彻底消除患者因电池耗尽而需反复手术的困扰，显著改善生活质量。其次，减少重复手术可以降低医疗风险和并发症发生率。再次，虽然初期投入可能较高，但从长期看，可以大幅降低患者和医疗系统的总体负担。最后，这一理念为其他植入式医疗设备的研发提供了新的思路。
从"电池更换周期"此长期痛点入手，以自供能方式提升植入式器械的持久性与安全性，表明了基础研究、工程创新与临床需求的有机结合；面向未来，唯有在安全有效、可及可用的前提下持续推进验证与转化，才能让更多患者在更少的创伤与更低的负担中获得稳定的生命节律保障，也为我国高端医疗器械创新打开更广阔的空间。